自热式高温好氧消化技术用于污泥处理

系统介绍了自热式高温好氧消化(ATAD)的原理及特点，并详细介绍了ATAD在国外(特别是欧洲和北美)的应用现状及在我国的应用前景。自热式高温好氧消化技术具有反应速度快、停留时间短、病原菌灭活效果好等优点，特别适合于小规模污水处理厂污泥的处理，在我国还没有应用实例。     

自热式高温好氧消化的污泥稳定化中试

用自行设计的自热式高温好氧消化(ATAD)工艺中试系统处理城市污水污泥,采用半连续式运行方式,对不同固体停留时间(SRT)下的污泥稳定化效果及消化后污泥的脱水性能、pH值变化和动力学衰减系数(Kd)进行了研究。结果表明,当SRT为10d时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在54~58℃,对挥发性悬浮固体(VSS)的去除率平均达到44.3%,对病原菌的灭活率可达到100%,脱氢酶活性(DHA)下降88.48%,出泥可达到美国A级污泥标准;经消化后污泥的脱水性能明显下降而pH值升高,这是由于在消化过程中有机氮转为氨氮导致污泥上清液中氨氮浓度过高所致;SRT为10d的Kd为0.329d-1,不可降解的VSS浓度为15.09g/L。     

自热式高温好氧消化污泥稳定化系统

设计了一套自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统用于城市污水污泥的稳定化处理.通过批式运行,考察了进泥含固率、消化时间、曝气量及循环污泥流量等因素对反应温度及挥发性悬浮固体(VSS)去除率的影响以及pH值的变化、脱氢酶活性及病原菌的灭活情况.结果表明,适宜的进泥含固率为5%～8%(VSS浓度为26～48g/L);消化时间为10～11d;最佳曝气量为0.8～0.9 m3/(m3·h);最佳循环回流量为12～14 m3/h;运行期间pH值呈上升趋势,出泥pH值为7.5～8.0.在上述工艺条件下,ATAD系统反应器内温度可达到54℃,对VSS的去除率为48.7%,病原菌的灭活率可达到100%,出泥可达到美国A级污泥标准.     

高温好氧消化对不同类型污泥的脱水性能影响

采用自热式高温好氧消化（ATAD）对不同来源的污泥（初沉泥、二沉泥及其混合污泥）进行批式消化试验，考察在不同的反应温度（45℃和58℃）下污泥的脱水性能随消化时间的变化。结果表明：①与45℃的反应温度相比，58℃的高温能显著破坏二沉泥的脱水性能，但对初沉泥影响较小；②在45℃和58℃的高温下，各粪污泥均有不同程度的溶胞作用，胞内物质的释放导致污泥溶液中可溶性磷和蛋白质含量提高，使得脱水性下降；③污泥溶液中氨氯浓度越高，单价离子M与二价离子D的比值越高，其脱水性能越差；④投加PAM聚合物对污泥进行调理，虽然对ATAD消化后污泥的投加量略高于未消化的污泥，但脱水性能明显改善。     

污泥热消化工艺的特征及应用

介绍了污泥热消化技术的特点及其工艺类型。与传统消化技术相比,污泥热消化技术能高效杀灭病原体,降解常温消化无法水解的有机物。通过对自动升温好氧消化工艺(ATAD)和高温厌氧消化工艺进行比较,认为ATAD工艺适用于中小型污水厂(处理量<10×104m3/d),高温厌氧消化工艺则适用于处理量较大的污水厂。     

自热式高温好氧消化工艺处理城市污泥

自热式高温好氧消化(ATAD)工艺是实现污泥稳定化和无害化的有效方法.为确定其在工程化应用中的关键参数,通过对长期运行数据的分析,探讨了DO、污泥停留时间和温度对运行效果的影响.试验发现:在56℃、液相DO为2～3 mg/L、固体负荷≤3.1 kgVSS/(m3·d)时,对VSS的去除率可达到40％.而维持高温条件是系统稳定运行的前提,通过热平衡分析发现,对进出泥进行热交换以及回收蒸发潜热十分重要.     

自热式高温微好氧污泥消化中氮、磷的转化规律

对自热式高温好氧消化工艺进行改进而形成自热式高温微好氧消化工艺,并通过中试考察了对城市污泥的稳定化效果,以及对有机物的去除和氮、磷的转化情况。结果表明,即使在气温为-2~-5℃的情况下,系统在48 h内就能达到46.8℃的高温状态,污泥消化312 h后对VSS的去除率38%,达到EPA制定的503条款要求。对运行过程中污泥的氮、磷含量变化作进一步的研究,发现在升温初期氮、磷含量的波动幅度很大,随温度的稳定则其含量也基本趋于稳定,除外界因素对系统中的氮、磷含量有影响外,溶胞作用、聚磷菌的活动可能是导致污泥中磷含量变化较大的主要原因。污泥中分别有接近65%、95%的氮和磷存在于固相中,为将消化后的污泥作为肥料使用提供了可能。     

外源添加氨氮对污泥自热高温好氧消化性能的影响

针对污泥自热高温好氧消化过程产生大量氨氮,进而影响其消化性能的问题,通过外源投加不同浓度氨氮来考察其对污泥自热高温好氧消化性能的影响。结果表明,外源添加1 000mg/L氨氮的处理在消化第12天时对VS的去除率达到38.04%,与对照相比,提前9 d满足污泥稳定化要求。合适浓度的NH+4-N对微生物降解SCOD有促进作用,高浓度NH+4-N对其具有抑制作用;合适浓度的NH+4-N对微生物降解短链脂肪酸具有促进作用;外源添加氨氮对污泥自热高温好氧消化过程中磷的代谢影响较小。     

城市污水处理厂污泥的好氧处理研究

为了实现污泥的稳定化、减量化和无害化,对城市污水处理厂的浓缩污泥和厌氧消化污泥进行了好氧处理试验研究.试验结果表明,污泥好氧处理使污泥中有机物质含量降低,臭味减小.厌氧污泥经好氧消化处理后,一方面使污泥得到稳定化和减量化;另一方面,可以把污泥中的致病菌杀死.污泥经好氧消化后沉降性能有明显提高,絮凝剂的加入使其脱水性能也得到一定的改善.     

Vertad自热型高温好氧污泥消化工艺

1　Vertad工艺介绍Vertad工艺是一种自热型高温好氧污泥消化(Autothermalthermophilicaerobicdigestion)技术,初沉污泥及剩余污泥经其处理后,可转化成美国EPA的CFR—503条规定的A级生物固体(可直接用作土壤肥料),彻底解决了污泥的最终处置问题。该工艺的核心是深埋于地下的井式高压反应器,一般深为110m,直径通常为0.5～3m,占地面积很小。井式反应器从上至下依次是氧化区、混合区和深度氧化区。具体工艺流程见图1。图1　Vertad流程图①　污泥被送入混合区后和已部分消化的循环污泥混合。②　将压缩空气连续不断地引入混合区下部,为微生…     

改进的高温微好氧消化工艺处理市政污泥研究

对单级自热式高温微好氧消化工艺进行改进,采用先短期(4 d)中温厌氧消化再高温微好氧消化的工艺处理市政污泥,分析了对污泥的稳定化效果。至第14天该工艺对挥发性有机物(VSS)的去除率为40%,达到美国环保局503条款和我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中稳定化的要求,且与高温微好氧消化达到污泥稳定的时间相同。其ORP与高温微好氧消化工艺的类似,初期呈现厌氧水解状态,处于-50 mV以下,随后逐渐上升至100 mV左右。中温厌氧/高温微好氧消化系统中产生挥发性有机酸(VFA),污泥上清液中的VFA在第11天达到最高为269 mg/L。此外,污泥上清液中的总有机碳(TOC)在第8天达到最高为5 040 mg/L。污泥消化至第30天TOC仍高达1 980 mg/L,表明污泥中存在一些难以去除的可溶性有机物。     

污泥好氧消化处理的若干问题探讨

在污泥好氧消化处理的试验研究基础上,对选用TTC－脱氢酶活性参数的科学性与实用性、污泥好氧消化处理的效能、污泥好氧消化的动力学分析以及污泥好氧消化的活性参数及相关性问题,进行了若干理论与技术方面的分析与探讨。     

硝酸铁强化不同浓度污泥自热高温微好氧消化效果

采用自热高温微好氧消化(ATMAD)工艺在硝酸铁强化下进行污泥批式消化试验,考察了不同进泥浓度对稳定化效果的影响。结果表明:在进泥TS为4.5%~6.5%范围内,硝酸铁对ATMAD工艺污泥消化过程的强化效果随进泥浓度的降低而提高;硝酸铁对上清液中SCOD、VFA和氮等指标的强化去除效果均随进泥浓度的降低而增强;较低进泥浓度下p H值和磷等指标却相对较高。综合考虑强化消化的效果和自热升温的需求,进泥TS浓度选择5.5%为佳。     

秦皇岛市绿港污泥处理工程设计特点

秦皇岛市绿港污泥处理厂负责处理秦皇岛市5座污水处理厂的剩余污泥,处理规模为200t/d(含水率为80%),采用自动控制高温好氧堆肥工艺,堆肥后污泥可作为营养土进行土地利用,也可填埋。介绍了工艺设计的主要参数以及工程设计的特点,也给出了污泥好氧堆肥后的实测数据,实现了污泥堆肥后土地利用。     

纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的研究

采用纯氧曝气高温好氧消化技术(TAD)处理污水厂污泥,并与传统空气曝气进行了对比,系统考察了纯氧曝气高温好氧消化反应器的运行性能.研究发现,通过合理调节纯氧曝气量来控制反应器内的溶解氧浓度,可以实现污泥的高温好氧消化,7 d后对VSS的去除率可达40%以上,达到了我国城镇污水处理厂污泥的排放标准.纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的氧气利用效率明显高于空气(<25%),最高可达80%.在达到同等污泥稳定化效率的情况下,纯氧曝气量远小于空气曝气量,由于尾气排放造成的能量损失较少,有利于反应器的保温.纯氧曝气速率过高会导致反应器内溶解氧的积累,而在高温条件下过高的溶解氧浓度(>15 mg/L)会对微生物产生一定的毒害作用.     

污水厂剩余污泥的厌氧、微氧与好氧消化研究

为降低中小型污水厂污泥稳定化处理的投资和运行费用，就城市污水厂剩余污泥微氧消化的可行性进行了研究，并与相同条件下的厌氧和好氧消化效果进行了对比。试验采用批式消化，温度分别控制在20、30和40℃，消化周期为21d，消化泥量为2L。试验结果表明，经过21d的微氧消化后，在消化温度为20、30和40℃时对挥发性总固体（TVS）的去除率分别达到了41．5％、50．5％和46．7％；微氧消化在30℃时效果最佳，接近于同温度下的好氧消化，但比好氧消化节能1／2～1／3，且投资少、运行简便，可作为中小型污水处理厂的污泥稳定方法。     

微氧颗粒污泥强化剩余污泥与餐厨垃圾协同消化

为确定剩余污泥高效消化的有效方式,采用不接种颗粒污泥(NOGS)和接种颗粒污泥(GS)的EGSB反应器处理含固率为10%的剩余污泥。在27～33℃的中温条件下,当回流量为10 L/h、液体上升流速为1. 5 m/h、消化时间为21 d时,对比NOGS-EGSB厌氧消化剩余污泥、GSEGSB厌氧消化剩余污泥、GS-EGSB厌氧消化热水解(90℃、45 min)的剩余污泥(+后期微氧)和GS-EGSB微氧消化剩余污泥(+后期餐厨垃圾协同消化)的运行效果。结果表明,EGSB反应器中回流形成的适度搅拌能强化对剩余污泥的处理。高活性颗粒污泥内丰富的微生物菌群的集群协同作用保证了对剩余污泥的高效处理效果。热水解能够强化剩余污泥中微生物的溶胞效果,提高微生物细胞中有机物的溶出率,但微氧曝气对溶出后有机物的降解更有效。微氧EGSB反应器能够高效处理剩余污泥,少量餐厨垃圾的加入能够促进剩余污泥的消化。高活性颗粒污泥、微氧曝气、餐厨垃圾协同消化是EGSB反应器高效处理剩余污泥的关键因子。     

好氧颗粒污泥SBR中试运行效能评价

在某城镇污水处理厂建立一套SBR中试装置,最大处理能力可达120 m3/d,通过提供合适的选择压,成功培养出了高质量的好氧颗粒污泥,运行至第87天,颗粒平均粒径在300μm左右,SVI值为38 m L/g,MLSS为8 550 mg/L,对NH+4-N和BOD5的平均去除率分别可达到99%和95%以上。与该污水厂传统活性污泥SBR相比,好氧颗粒污泥SBR大大降低了占地面积,提高了处理效率。利用层次分析法对好氧颗粒污泥技术进行评价,结果表明,由于好氧颗粒污泥系统较低的技术成熟度,好氧颗粒污泥SBR中试的综合处理效能略低于该污水厂的SBR工艺,但也显示出好氧颗粒污泥技术已接近实际应用。     

剩余污泥的好氧消化设计

介绍了某工程剩余污泥的好氧消化设计，实际的运行情况表明，对于小型污水处理厂（站）的污泥采用好氧消化处理是行之有效的。     

中环金锣环保科技有限公司污泥减量技术示范工程观摩会顺利召开

正2016年3月27日,中国水协排水专业委员会在临安城市污水处理有限公司组织全国各地的排水与污水主管人员参观了中环金锣"SPRAS污泥过程减量技术"示范工程。"SPRAS污泥过程减量技术"将污泥好氧消化与水解相结合,大幅度减少了剩余污泥排放量,是一种低污泥产率的新型污水生物处理技术,具有以下特点:(1)有效降低污泥产率,剩余有机污泥减量90%以上,污泥总体减量60%以上;(2)通过工艺