高温预处理对污泥厌氧消化影响的研究

针对抚顺市三宝屯污水处理厂所产生的剩余污泥,在高温条件（70℃）下预处理后在34℃条件下厌氧消化,与无预处理的一步厌氧消化反应进行对比,检验高温预处理对剩余污泥减量化的影响.结果表明,两天预处理后,有机物从污泥中溶出,上清液的COD达到8 980 mg/L,而原污泥上清液的COD只有1 083 mg/L;经过16 d的厌氧消化后,COD、VSS去除率比未预处理的各提高了11.3%、12.3%,总产气量则增加了74 mL,且污泥停留时间可缩短到12d;污泥的沉降性能得到明显改善,pH值明显降低,低至6.1,有机酸浓度明显增大,达到1 058 mg/L（以乙酸计）,但是在厌氧消化过程中产生高浓度的氨氮,使系统保持很好的缓冲能力.而未预处理的污泥在厌氧消化过程中pH值只是在7.1~7.6之间变化,没有明显的产酸阶段.     

高温两相厌氧处理高固市政污泥性能

以市政污泥为底物,建立高温两相厌氧消化系统,考察其运行性能,并与单相厌氧消化系统进行对比.运行结果表明两相厌氧消化系统具有更好的处理效果,稳定运行阶段TS、VS去除率和产甲烷比率分别为(41. 6±1. 7)%、(48. 0±4. 4)%和206. 8 m L·g-1VS,均高于单相厌氧消化系统;市政污泥经两相厌氧消化后,其卫生化程度(病原体、重金属及毒性有机物质量浓度)优于单相厌氧消化系统;市政污泥经厌氧消化后脱水性能会下降,但两相厌氧消化系统后的市政污泥具有更好的脱水性能,且最佳PAM投加量为5 g·kg~(-1)TS.     

污水处理厂剩余污泥中高温厌氧消化对比试验

针对城市污水处理厂剩余污泥采取中温(33℃)和高温(57℃)厌氧消化对比试验,进行污泥减量化与资源化研究。结果表明:在高温条件下进行污泥消化处理要比中温下进行污泥消化处理的效率高出一倍;污泥投配率增加时,挥发性脂肪酸的浓度急剧上升,pH值下降,当反应器趋于稳定时,挥发性脂肪酸的浓度开始下降,相应的pH值也缓慢回升,污泥上清液碱度在每个投配率下基本上是呈先下降后上升的趋势;在高温下pH、VFA、碱度随着污泥投配率的变化要小于中温条件下消化反应的变化情况。     

添加PAM对剩余污泥共厌氧消化的影响

考察了含聚丙烯酰胺(PAM)剩余污泥在3种温度下与酒精糟液共厌氧消化的运行及厌氧污泥性质.结果表明:与没有添加PAM的共厌氧消化相比,当PAM与剩余污泥中总固体的质量比w为10 g·kg-1时,在35、45、55 ℃下共厌氧消化后污泥的日产气量分别减少了32.2%、31.6%和29.8%;当w为20 g·kg-1时,日产气量分别减少了41.7%、36.9%和47.4%.在同一种温度下,随着PAM添加量的增加,化学需氧量、总固体、挥发性固体的去除率逐渐减小,污泥黏度不但受到温度的影响,而且要受到PAM添加量的影响.当w为40 g·kg-1时,与低混合搅拌强度下的产气量相比,55 ℃时高混合搅拌强度下的产气量增加最大,35 ℃和45 ℃时产气量增加并不明显.沉淀性能最好的是35 ℃下厌氧消化污泥,沉淀性能最差的是55 ℃下厌氧消化污泥.     

污泥好氧厌氧交替消化的实验研究

通过实验研究比较了污泥好氧消化与好氧厌氧交替消化之间的MLSS,MLVSS,TN去除率以及上清液中NH4 —N质量浓度,pH值的变化情况.实验结果表明,好氧厌氧交替消化与好氧消化相比较,MLSS,MLVSS的去除率相差不大,说明好氧厌氧交替消化同样具有较好的污泥减量效果.同时相对好氧消化来说,好氧厌氧交替消化具有TN去除率高,上清液中NH4 —N质量浓度较低,pH值稳定等特点.     

A/O工艺处理印染废水的探讨

分析了最终沉淀池污泥全部回流到厌氧的A/O工艺各单元的水质、污泥特性、污泥脱氢酶活性、生物相等.结果发现,厌氧单元和好氧单元的污泥浓度分别是7～11g·L-1和6～8 g·L-1;厌氧单元的污泥脱氢酶活性较高,抗冲击负荷能力强;系统中污泥菌胶团结构紧实,沉降性能良好,微生物以假单胞菌和产碱杆菌为主.经厌氧处理后,CODcr去除率达到50%～70%,pH降到8左右,系统的CODcr总去除率高达87.5%～98%,出水SS低,pH=7～8.     

低有机质污泥高温热处理对高温厌氧消化性能的影响

目前我国市政污水处理厂构筑物中的污泥多为低有机质污泥.为提高其产气性能,对低有机质污泥进行高温预处理,在此基础上进行批式高温厌氧发酵实验,探索了高温热处理污泥对高温厌氧消化性能的影响.实验结果表明,污泥含固率是影响产甲烷的主要因素,热处理温度和时间对产甲烷的影响较小.含固率为6%时,最大甲烷含量和累积产甲烷量分别达到67.09%和135.98 mL·(g·VS)~(-1).     

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥(以下简称“污泥“),考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响.研究表明,超声波可有效分解污泥,提高污泥中溶解性化学需氧量(SCODCr),加速污泥的水解速度,提高污泥厌氧消化效率.在2 000 W/m2超声声强下处理60 min的污泥,厌氧消化25 d累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了60%以上.厌氧消化10 d,有机物去除率达到40%,比未处理污泥提前约10 d完成厌氧消化.     

氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响

利用取自ABR反应器中的厌氧颗粒污泥,通过间歇试验,研究了不同浓度氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的影响以及活性恢复情况。实验结果表明:氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响具有多重性,当氨氮浓度分别为0.2 g/L和0.4 g/L时,表现为促进产甲烷作用,二者的产甲烷能力分别比参考体系提高5%和10%;当氨氮浓度为0.8 g/L时,开始表现为抑制产甲烷作用,抑制程度为7%;并且随着氨氮浓度提高到2 g/L、3 g/L、4 g/L,厌氧颗粒污泥的产甲烷活性分别下降20%、28%、45%。此外,研究表明,氨氮影响产甲烷活性的浓度范围与具体的操作条件,如温度、pH值、碱度及污泥浓度等因素有关。     

不同种源条件下厌氧氨氧化反应器的启动研究

采用3组平行的sBR系统,分别接种厌氧颗粒污泥与好氧活性污泥的混合污泥、河道底泥与好氧活性污泥的混合污泥以及厌氧消化污泥与好氧活性污泥的混合污泥,以典型城市污水为进水,在相同运行环境下同时运行150～180 d,成功启动厌氧氨氧化装置,氨氮去除率分别达到88%,80%和85%,亚硝氮去除率均达到96%以上.但厌氧消化污泥与好氧活性污泥的混合污泥的启动周期更短,是相对优化的接种污泥.     

炼油厂剩余污泥中温厌氧消化处理试验研究

针对中国石油锦州石化公司污水处理厂的剩余污泥采取动态半连续流中温厌氧消化试验,进行污泥减量化及资源化的中试研究。对系统进行每天定量投配生污泥,考察不同停留时间污泥系统中pH值、VFA、碱度、固相及液相COD的参数变化情况以及COD、VSS的降解情况。结果表明：锦州石化公司剩余活性污泥有较好的消化性能,消化周期为20～25d,COD去除率为70.3%,VSS去除率为55.6%,1kgCOD产气量为0.33m3。污泥混合物实现了剩余污泥的减量化与资源化。     

上流式生物滤池中CANON工艺的恢复启动方法

为研究恢复启动全程自养脱氮（CANON）工艺的方法,在原CANON工艺反应器上流式生物滤池中进行小试试验未对反应器内污泥进行任何处理的条件下,以自配的含NH4＋．N和N02--N的培养基质为入水,采取经由厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应的方式,对停止运行约1年的原CANON工艺进行恢复启动．调整水力停留时间（HRT）和培养基质中NH4＋N、N02--N质量浓度,启动ANAMMOX反应;然后,调整培养基质中N02--N质量浓度和溶解氧（DO）,成功启动了CANON反应器,整个过程共耗时67d．CANON工艺恢复启动完成后,当HRT为4．25h时去除效果较好,此时NH4＋－N的容积负荷为160mg／（L·d）,NH4＋－N的去除率为90％左右,总氮（TN）去除率约为70％,TN去除量与N03－－N生成量的比值介于1：0．13与1：0．32之间．     

CSTR反应器处理白酒酒糟的启动研究

在中温条件（35℃）下,利用CSTR厌氧反应器半分批式启动处理白酒酒糟,对启动过程的工艺参数（如pH值,VFA等）进行研究.结果,CSTR反应器采用初始物料低容积负荷1.0kgVS/（m3·d）,并以负荷0.5kg VS/（m3·d）逐增的方式启动,当容积负荷在1.0～2.5kg VS/（m3·d）范围,厌氧系统单位容积日产气量基本保持在1.45L/（L·d）以上,甲烷含量稳定在60％左右,pH值稳定在6.9～7.3,VFA稳定在1000mg/L左右,COD去除率稳定在78.7％～93.7％.研究提高了糟渣的利用率及沼气产量,降低了反应器启动的成本,具有经济可行性.     

大蒜切片废水处理的组合工艺实验研究

研究填料厌氧折流板反应器(ABR)—活性污泥—水生植物的组合工艺处理大蒜切片加工废水的运行特点.结果表明:填料ABR单元的最佳HRT为20 h,有机负荷小于COD 7.8 kg/(m3.d)为宜,在此工况下,COD的平均去除率可达92.5%;活性污泥法单元的最佳HRT为12 h,进水有机负荷宜保持在COD 0.8~1.2 kg/(m3.d)之间,在此工况下,COD的平均去除率为81.0%;水生植物单元的最佳HRT为3.5 d,在此最佳HRT下,COD的去除率为42.6%.该组合工艺COD总去除率保持在99.37%~99.42%之间,出水的COD浓度为38~41 mg/L,出水水质能稳定达到国家一级A排放标准.     

高浓度硫酸盐废水厌氧生物脱硫研究

本文对高浓度硫酸盐废水厌氧生物脱硫技术进行了探讨,研究了单相上流式污泥床（UASB）反应器处理高浓度硫酸盐废水启动条件和稳定运行的全过程。利用人工配水成功启动和稳定运行的UASB反应器在硫酸盐容积负荷1.8kg.（m3.d）-1,COD容积负荷5.0kg.（m3.d）-1时相应的硫酸盐和COD去除率分别达到95%左右和35%左右。温度低于20℃或者硫化物浓度高于300mg/L时都会抑制硫酸盐还原,导致硫酸盐和COD去除率降低。温度高于20℃或者硫化物浓度低于300mg/L时,硫酸盐去除率可以保持稳定在90%以上。反应器功能微生物驯化富集成功后,可以保持稳定的硫酸盐和COD去除率,提高进水负荷对其影响不大,能短时间内提高到较高的进水负荷。合理的对反应器进行气体吹脱可以有效脱除废水中游离的H2S降低硫化物对微生物的抑制作用,从而提高硫酸盐去除率和COD去除率。     

城市污水条件下厌氧氨氧化反应器接种污泥筛选

采用2组平行的厌氧序批式反应器（ASBR）,分别以厌氧颗粒污泥、黑臭河道底泥与好氧活性污泥的混合污泥（R1）和厌氧消化污泥、黑臭河道底泥与好氧活性污泥的混合污泥（R2）为污泥源,以实际城市污水为进水,在相同的运行环境下同时运行180~210 d,实验结束取出各自培养的内部污泥进行扫描电镜观察其表面形态.结果表明：2组反应器均成功启动了厌氧氨氧化反应,其中R1反应器在第135天开始表现出厌氧氨氧化活性,在稳定运行阶段所达到的NH₄⁺-N去除率可达到97.35%,NO^-₂-N去除率达到99%以上,并培养出了颗粒污泥,启动时间较长;R2反应器在第102天开始表现出厌氧氨氧化活性并开始稳定运行,稳定阶段NH₄⁺-N平均去除率可达到93.17%,NO^-₂-N去除率也达到99%以上,没有形成颗粒污泥,启动时间更短.电镜结果表明2组ASBR中都可能存在厌氧氨氧化菌.     

接种量对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究

 以城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了15％、30％、45％、60％的接种量对泔脚发酵产氢余物中温（36℃）批式厌氧消化的影响。结果表明：泔脚发酵产氢余物的产沼能力随着接种量的增大而增强。结合Gompertz模型拟合结果及理论分析,60%的接种量为泔脚发酵产氢余物沼气化的最佳接种量,其沼气化的延迟时间λ、产甲烷率、生物气中甲烷的最高体积含量分别为：4.37d,388.72mL/g,80.4％。消化结束后,除产沼过程失败的15％接种量以外,厌氧消化余物的pH值在 6.70～7.00之间,这为沼气中甲烷的高体积含量（高于常规厌氧消化的最高甲烷体积含量75%）提供了证据。     

厌氧处理结合超声空化高效破解剩余污泥

为了提高超声空化破解剩余污泥的效率,进而提高污泥的可生化性能,提出先进行短时间的厌氧处理,再进行超声空化的破解方案;并对厌氧0~6 d的污泥进行了超声破解实验研究.实验结果显示:随着厌氧时间的增加,污泥自身性质发生较大改变,如化学需氧量(COD)、肽聚糖浓度大幅度增加,p H值明显降低等;对厌氧污泥进行破解,其破解效果优于新鲜污泥:对厌氧6 d的污泥进行破解,其COD浓度是新鲜污泥的99.3倍,是新鲜污泥破解后的9.5倍.厌氧处理可以降低污泥的破解难度,在较大程度上提高超声空化强度,该工艺可以实现高效破解剩余污泥的目的.     

DASB反应器对脱墨废水降解特性的影响

为研究降流式厌氧污泥床(DASB)对脱墨废水降解特性的影响,采用DASB反应器对某造纸厂的脱墨废水进行厌氧处理。考察了脱墨废水的化学需氧量(COD)质量浓度、COD去除率、pH值和混合液悬浮固体(MLSS)值的变化,以及厌氧污泥的特性。结果表明,DASB反应器在处理脱墨废水的启动阶段,对COD的去除率稳定在62%左右,启动效果较好;在负荷运行阶段,COD的平均去除率较高;在进水中投放NaHCO3可调整反应器的酸化现象,并且在运行过程中各个格室的MLSS有缓慢增加的趋势,最终处于稳定状态。通过此试验,明晰了DASB反应器在环境温度条件下的启动过程,从而更好地进行反应器的运行控制,实现运行过程优化,并且为DASB反应器处理有机废水提供了重要依据。     

UASB反应器内同步厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的研究

为进一步降低猪场示范工程排放废水中COD和氨氮的浓度,本试验尝试以葡萄糖配水模拟猪场废水,在同一个UASB反应器内实现同步的厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化反应,以达到同时除碳脱氮的目的。结果表明,接种不同活性污泥于同一个UASB反应器内,经过约48 d反应器启动成功。在完成启动的反应器中添加亚硝酸盐氮和氨氮,使pH维持在7.3～8.3,温度、进水流量、回流量和水力停留时间等均与启动阶段保持一致,可逐步实现同步厌氧氨氧化和甲烷化反硝化。此阶段进水CODCr为500 mg/L,CODCr去除率在80%～90%之间,NO2-N去除率接近100%,氨氮去除率较低且处在波动状态。但是适当降低进水中有机物浓度,可在同时存在亚硝酸盐氮和氨氮的情况下提高厌氧氨氧化菌的竞争能力。当仅降低进水CODCr浓度(由500mg/L降至100 mg/L)时,氨氮去除率能缓慢升至30%以上。