利用污水污泥制备有机物聚集介质的可行性探析

将城市污水中富含的有机物质或化学能回收利用,转化为有价值的产品或能源,是当前城市污水处理领域的研究热点。低浓度有机物的富集浓缩是实现城市污水有机物回收利用的首要前提。利用絮凝捕集方法将污水有机物转移聚集至污泥中,具有富集过程能耗低、碳转化损失少的优点。阐述分析了高分子有机絮凝剂的制备原理,尤其是天然高分子絮凝剂改性制备过程中各组分的作用、特性与效果,并将污泥水热处理液相产物中大分子有机物的组成和特性与之进行对比分析,介绍了接枝共聚、醚化、氧化等几种常见改性手法。结合相关实验研究,论证探析了以污水污泥为原料,通过水热处理和改性制备获取可用于城市污水有机物富集回收的絮凝聚集介质的可行性及意义,并提出了进一步深入研究需要解决的问题。     

剩余污泥水解酸化过程中氮磷的释出

现行城市污水处理厂污泥多被视作废物而丢弃,从污水中转移到污泥中污染物氮磷没有及时分离回收,造成资源浪费。国内外针对污泥水解酸化阶段研究的报道多集中在污泥水解发酵产酸用于生物脱氮除磷系统补充碳源上。然而污泥水解发酵产酸的同时,也释放出大量的氮磷。为了回收利用污泥中的氮磷,基于污泥发酵产酸的理论提出了污泥水解酸化释出氮磷以回收资源这一污泥处理新思路,探讨了其影响因素和控制对策,指出通过适当的环境调控,就可以使污泥中氮磷大量释出。     

污水处理厂回收磷的方法及工艺探讨

概括介绍了污水处理厂磷回收所涉及到方法,主要有土地直接利用、化学沉淀、吸附/解吸、强化生物除磷/回收和结晶等。着重分析了典型磷回收工艺,主要包括从污水中回收磷的P-RoC工艺、MBR工艺、REM-NUTR工艺及新型纳米技术,从污泥中回收磷的Aqua Reci工艺、Seaborne工艺、KREPRO工艺和从污泥焚烧灰中回收磷的BioCon工艺、SEPHOS工艺和纳滤工艺等。结合国内外研究现状对我国污水磷回收的前景作了展望。     

城市污水自养脱氮系统中有机物与磷的回收

厌氧氨氧化的发现使开发低能耗城市污水处理技术成为可能,可通过生物吸附实现污水能源与资源的回收。强化除磷系统污泥龄(SRT)仅为2 d,系统抗冲击性强,污泥沉降性良好,污泥体积指数(SVI)低于50,可为自养脱氮系统提供稳定的进水,但系统污泥碳含量仅为37%。将反应器内好氧水力停留时间(HRT)降至 40 min后,实现有机物去除序批式反应器(SBR)的稳定运行,厌氧段COD去除率占总COD去除率的93.8%,这表明系统对有机物的去除主要为生物吸附作用,同时污泥碳含量提升至48%。由于异养菌对有机物的消耗利用与除磷菌的吸磷过程同时进行,若试验废水C/P比较低,可降低系统水力停留时间、提升碳的回收率并辅助少量的化学除磷手段,对系统厌氧搅拌时间、曝气时间及污泥龄进行优化,从而实现C与P的高效回收。     

排出厌氧富磷污水生物化学除磷脱氮ERP-SBR系统研究

ERP-SBR工艺采用循环污泥技术借助化学方法固定厌氧富磷污水中的磷酸盐,将排除活性污泥的传统生物除磷模式变为排除富磷污水,消除了生物除磷脱氮过程中控制污泥龄时存在的矛盾,使生物除磷脱氮系统可以在较长污泥龄条件下获得优异的同时除磷脱氮效果。试验结果表明当SRT为5O-80d、进水TN为28．6～58．3mg／L、TP=5．5～13．25mg／L时,ERP-SBR处理出水COD≤34mg／L、TN≤6．02mg／L、PO^3-4≤O．23mg／L,富磷污水化学固磷所需药剂用量为传统化学除磷法的5％,所得化学污泥含磷量为12～15％,可实现磷资源的回收。     

污水生物处理工艺中低碳运行技术的浅析

传统的好氧生物处理工艺是通过好氧微生物的消化作用将污水中的有机物处理掉,这种生物处理方法会导致有机物分解以后产生大量CO_2,CO_2进入空气中以后会促进温室效应的产生。针对这种情况,对污水生物处理工艺中低碳运行技术进行了简要分析。首先,从实施水质、水量动态变化下的优化运行,研发并利用剩余污泥细菌细胞裂解工艺以及减少外加碳源与化学药剂造成间接能耗等三个方面对污水实现低碳处理的运行途径进行了探讨。其次,从反硝化除磷工艺,短程硝化、反硝化工艺,自养脱氮工艺以及剩余污泥细菌细胞裂解工艺等四个方面对低碳处理工艺的研发与应用进行了探讨。希望通过对文章内容的介绍对污水生物处理工艺中低碳运行技术的提升起到一定的促进作用。     

城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨

我国的城市环境治理工作,离不开城市污水处理厂。污水处理厂日常污水处理运行中,会产生大量剩余污泥,这些污泥因为含有有机物、氮、磷、重金属物质等有害有毒物质,不能直接排放到外部环境,因此污泥妥善处置是城市污水厂运行达标的重要部分,必须做好污泥的处理工作。如何将城市污水厂污泥最终处置方式环保、清洁、高效,让污泥不污、“变废为宝”,需要在处理办法和技术上进行更多的科学探讨。     

资源化利用污水厂剩余污泥产生的短链脂肪酸的研究进展

活性污泥法在污水处理过程中会产生大量剩余污泥.剩余污泥既是污水处理厂的废物和环境污染物,又是很好的有机资源,其中有机物(主要是多糖、蛋白质等)质量分数在60%左右.剩余污泥在碱性条件下发酵产生的短链脂肪酸约为酸性、中性,或不控制pH时的3～4倍.介绍了资源化利用污泥发酵产生的短链脂肪酸的研究进展,包括:提高污水增强生物除磷效果;提高污水同时除磷脱氮效果;高效合成生物可降解塑料聚羟基脂肪酸酯(PHA).     

一种城市污水处理与氮磷回收组合工艺

针对当前A2/O脱氮除磷+物化法组合工艺处理城市污水存在的工艺复杂、深度处理不能同时深度去除三类污染物、无法回收利用氮磷资源、投资与运行成本高、最终出水水质差等诸多不足,提供了一种以A/O生物脱氮和无铁基磁性     

高负荷生物吸附再生法处理城市污水试验研究

采用高负荷生物吸附再生工艺处理城市污水,出水用于周边农田灌溉。在甘肃庆阳进行中试试验,考察该工艺对城市污水中常规污染物的去除效果,并从运营成本核算、成果效益等方面探讨该工艺出水在农灌上的应用前景。结果表明:该工艺对COD、BOD_5、SS、硫化物等去除率分别达到69%、63%、80%、83%;对氮、磷、重金属等的去除均达到农田灌溉标准要求;运营工程投资为700元/m~3·d,运行费用为0.19元/m~3,便于控制管理;使用处理后城市污水灌溉的农田产量明显增长。研究显示:高负荷生物吸附再生工艺处理城市污水出水可满足农田灌溉水质要求,在干旱缺水的西北地区是一种实现污水资源化利用的切实可行方法。     

城市污泥陶粒制备技术与应用研究进展

城市污泥是污水处理的副产物,其产生量随着污水处理量及处理率的增大而增大。但是,目前污泥处理处置的规模及水平难以与污水处理水平相匹配。污泥处理主要以无害化为主,资源化利用程度不足。对比了城市污泥与陶粒原料的成分,对城市污泥制备陶粒进行了可行性分析;介绍和分析了制备城市污泥陶粒的基本流程及条件,对城市污泥制陶粒的研究现状和应用进行了相关讨论;对改性陶粒的研究进行了综合评述和展望。结果表明：由于污泥含有大量的有机物,同时含有硅、铝等无机成分,各成分比例适宜,则可在高温下将其制备成陶粒,作为轻质骨料、栽培基质或水处理滤料等进行后续利用;由于污泥陶粒具有一定的吸附能力,可对陶粒进行改性,从而强化其吸附性能;从原料配置、制备条件和功能改性3个方面对污泥陶粒的强度及其对特定污染物的吸附进行有针对性的优化,是污泥陶粒未来的研究方向。     

Adsorption characteristics of arsenic and phosphate onto iron impregnated biochar derived from anaerobic granular sludge

Biological wastewater treatment produces biowaste (sludge), which contains a high portion of organic matter. The organic matter comes from microorganisms, and the biowaste can be converted into biochar, a carbon-rich, fine-grained, and porous substance. Granular sludge from upflow anaerobic sludge blanket contains more organic matter (80 wt% of dry matter) and carbon content (>50% of organic matter). In this study, iron impregnated biochar was prepared to remove arsenic (As) and phosphate, oxyanionic pollutants, from the aqueous phase. The iron impregnation of biochar was executed in a one-step by pyrolyzing the biowaste in the presence of Fe instead of conventional two-step, i.e., biochar production after then modification. The granular sludge biochar and activated sludge biochar did not adsorb at all As and phosphate. The adsorption capacity of granular sludge biochar was enhanced via iron impregnation, and the iron-impregnated granular sludge biochar removed 10.37 mg PO ₄ ^3- /g, 11.5 mg As(V)/g, and 6.1 mg As(III)/g, respectively. Therefore, the one-step process enhanced the adsorption capacity and reduced processing time for the adsorbent synthesis.     

污泥土地利用需注意的问题

污泥是城市污水处理厂不可避免的产物。随着工业的发展和城市化进程的加快,城市污泥的产量急剧增加。城市污泥中含有丰富的有机质及氮、磷等营养元素,但同时也含有种类较多含量不等的重金属、微量的有机污染物和病原物。所以将产生量巨大、成分复杂的污泥经过科学处理后,使其减量化、无害化、资源化,已成为我国乃至全世界环境界深为关注的课题之一。目前,国内外主要的污泥处置方法有填埋、焚烧和土地利用等。污泥土地利用是城市污水污泥资源化利用的一个重要技术途径,为了保证污泥土地利用更加安全有效,本文提出了污泥土地利用应注意的问题。     

Rapid Removal of Dyes by Carbonized Sludge: Process,Effects of Environmental Factors,and Mechanism

The disposal of sewage sludge is one of the most pressing environmental issues with increasing amount of sewage sludge. Among these methods, carbonized sludge is thought to be a potential approach for resource utilization and becomes one of the most widely used adsorbent for wastewater treatment. However, effects of environmental factors and its relative mechanism for pollutant removal have not been thoroughly studied. In this study, carbonized sludge derived from sewage sludge was investigated. The adsorption of C. I. Acid Red 73 (AR 73) on the carbonized sludge was a rapid process and fit well to the Langmuir model with a maximum adsorption capacity of 137.95 mg g^?1 at pH 6.8. In addition, the common coexisting ions had a negligible negative impact on dye adsorption on the carbonized sludge. The magnetic carbonized sludge also exhibited high adsorption efficiency for other anionic dyes. Furthermore, the adsorption mechanism was proposed by analysis Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), high surface area, and proper porous structure as well as the π-π interaction between dye molecules and the graphene carbon surface were likely be the mechanisms of dye adsorption. Overall, the results reported herein indicated that carbonized sludge is very attractive and implies a potential of practical application for dyeing effluent treatment.     

环境友好型城市污水处理厂

城市污水处理厂对解决我国日益严重的水污染问题起到了重要作用,不过城市污水处理厂出水达不到地表水标准,产生剩余污泥,释放恶臭气体、温室气体和气溶胶等,以上都会对环境造成影响,而且污水处理厂运行时需要外界提供大量能量。本研究针对以上问题,基于清洁生产和循环经济的理念,提出了"环境友好型城市污水处理厂"的理念。该污水厂将污水处理单元、污泥处理和产电单元、恶臭气体、气溶胶和温室气体处理单元以及太阳能发电单元等有机融合,单元与单元之间互相促进,能基本实现污染零排放,且能源需求量大大降低。     

隔油调节池-UASB-接触氧化工艺处理食品废水

结合食品废水工程实例,介绍了采用隔油+调节池+UASB+接触氧化法工艺处理高浓度食品废水的工艺设计实例。升流式厌氧污泥床(UASB)是该污水处理工艺的核心部分,通过三相分离器可以把含有废水、沼气及颗粒污泥的混合液实现气、液、固的分离。运行实践表明,该处理工艺运行稳定,产生剩余污泥量少,处理成本低,且各项指标均可达到《广东省水污染物排放限值》DB44/26-2001第二时段一级排放标准。     

有机物作用的厌氧氨氧化菌代谢特性研究进展

厌氧氨氧化（Anammox）工艺是近年来废水生物脱氮领域的新技术,非常适合于处理含有机物的废水。本文介绍了厌氧氨氧化工艺的特点,详细介绍了有机物对厌氧氨氧化菌的抑制和促进机制。有机物对厌氧氨氧化菌的抑制主要来自两个方面：一是有机物促进异养菌反硝化菌的大量繁殖形成基质竞争抑制;二是废水中的醇类、抗生素等有毒有害有机物会对厌氧氨氧化菌产生毒性抑制。有机物对厌氧氨氧化菌代谢的促进作用也有两种：一是特定的有机物可作为能源被厌氧氨氧化菌利用,促进厌氧氨氧化菌的代谢;二是通过控制废水处理系统中的碳氮比,使厌氧氨氧化菌和反硝化菌在废水处理系统中协同互生。最后指出开发有毒有机废水预处理、驯化厌氧氨氧化污泥、菌种流加等是解决问题的途径。     

THE LOADS OF PAHS IN WASTEWATER AND SEWAGE SLUDGE OF MUNICIPAL TREATMENT PLANT

Abstract

Sewage and sewage sludge from a municipal wastewater treatment plant were analyzed for 16 EPA-PAHs. This plant is a classic mechanical-biological treatment plant, consisting of activated sludge technology with additional chemical treatment for the removal of phosphorus compounds. The process of sewage sludge treatment is carried out in closed as well as open sludge digesters. Primary and mechanically thickened sludge are passed through the fermentation process. Digested sludge is dewatered on filter-press through addition of flocculent. The measurements were obtained to investigate the effect of different treatment stages on PAH content in wastewater and sewage sludge. The following wastewater samples were collected: crude ones and those after sand trap, primary sedimentation, biological treatment and secondary sedimentation. Sewage sludge samples were collected from: primary sludge, digested sludge and dewatered sludge. PAH load in influent, mechanically and biologically treated sewage, as well as in raw digested and dewatered sludge, were calculated. PAHs were extracted from wastewater and sludge samples, with cyclohexane, dichloromethane using an ultrasonic method. Gas chromatograph equipped with mass spectrometry was used for qualitative and quantitative determination of PAHs. Mechanical and biological treatment proved the removal of 83–85% of PAHs from the influent. Despite this its daily PAH load introduced into the environment was high and reached 27–37% of PAH load in influent. In sewage sludge it was 46–70 g/d of PAHs (carcinogenic PAHs content 4–12%). In waste sludge (filter pressed sludge and sand from detrirer) PAH total load reached 42–68 g/d with (10–17% of carcinogenic PAHs).