卵形厌氧消化池的工程应用

污泥厌氧消化工艺是城市污水厂污泥稳定处理的主要技术之一,结合笔者近年来进行的工程设计工作,介绍了污泥厌氧消化反应器——卵型消化池的工程应用,并指出了污泥厌氧消化反应器设计与运行中值得关注和探讨的问题。     

林可霉素和3种大环内酯类抗生素对厌氧 消化的影响

林可霉素和3种大环内酯类抗生素（红霉素、螺旋霉素、阿奇霉素）在医疗和畜禽养殖等多个领域应用广泛，并且能够通过制药废水、畜禽废水以及市政污泥的排放和处理等多种途径进入环境。厌氧消化是有效处理抗生素废水的常用方法。从典型废水中抗生素浓度分布和对厌氧消化代谢过程的影响角度出发，总结了厌氧消化对上述抗生素的响应特征。结果表明：林可霉素和3种大环内酯类抗生素在低浓度时促进厌氧消化产甲烷，高浓度时抑制厌氧消化产甲烷，主要通过厌氧消化产甲烷过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的累积，以及某些挥发性脂肪酸氧化菌活性和产甲烷古菌活性的降低来抑制厌氧消化产甲烷。最后，探讨了上述抗生素厌氧生物降解的代谢途径和缓解抗生素对厌氧消化抑制的方法。     

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.     

污泥厌氧消化工艺设计探讨

污泥处理是城市污水处理的一个重要环节,而厌氧消化是污泥稳定的重要处理方法,但有关研究设计和实践的经验不多。针对污泥厌氧消化的工艺设计,探讨了消化方式、池容、池形、搅拌、加热与气体收集系统设计等几个典型问题。     

厌氧系统中热处理对污泥减量化的影响

为了研究热处理污泥和原污泥的混合比对污泥减量化和污泥厌氧消化的影响,将原污泥和热处理污泥按一定比例进行混合后,投入厌氧反应器中进行消化.研究结果表明,该处理既可以提高污泥减量率,又能改善污泥厌氧消化性能,提高污泥产气量.各实验组在混合初期由于溶液的水解酸化作用,pH值均有所下降,而后逐渐恢复到中性;氨氮浓度稳定上升,不仅抵偿了有机酸浓度增大造成的pH下降,而且提高了污泥体系的缓冲性能,有利于后续的厌氧消化;各实验组的SS浓度变化幅度相当,SCOD浓度降解度最大的是混合比为3：1实验组,达到80%,较原污泥提高了26%.     

污泥高级厌氧消化前后的热风对流干燥特性

利用热风对流干燥技术对脱水污泥及高级厌氧消化后的污泥进行了对流干燥试验。研究了风温、风速和样品厚度对污泥的干燥效果。结果表明,在相同的工况下,高级厌氧消化后的污泥的干燥效率高于脱水污泥的干燥效率。在风温、风速和污泥厚度分别在120℃、6 m/s和10 mm的工况下,脱水污泥的最高干燥速率为80.7 mg/(g·min),而厌氧消化沼渣的最高干燥速率为486.2 mg/(g·min),厌氧消化沼渣的干燥速率是脱水污泥干燥速率的6倍。在实际处理中,污泥可考虑先经过高级厌氧消化之后,再通过对流干燥达到减量的目的。     

基于文献计量学分析的剩余污泥厌氧消化预处理研究进展

污水处理过程中会产生大量剩余污泥,对剩余污泥进行厌氧消化处理既能减少环境污染,又能回收能源。本文基于文献计量学方法和可视化工具,对中国知网(CNKI)数据库和Web of Science核心数据库2003—2023年间收录的相关文章进行梳理,对当前剩余污泥厌氧消化处理的研究热点领域进行比较分析,并对剩余污泥成分、理化特性和厌氧消化预处理方法进行文献综述。研究表明,剩余污泥厌氧消化产生甲烷是该处理技术的重要目的,预处理技术与剩余污泥处理存在重要关联性;物理、化学和生物酶等不同预处理技术对产沼气量有较大影响,针对污泥本身的理化性质而采用更加合适的预处理技术,能够在节约成本的同时进一步提高剩余污泥资源化利用程度。     

污泥超声预处理促进厌氧消化反应试验

利用低频超声技术，对污水厂剩余污泥进行破解处理，研究破解反应对提高厌氧消化反应速率和效率的影响，试验结果表明，与未预处理污泥相比，超声破解能够明显提高污泥厌氧消化的生物气产量和有机物去除率，缩短厌氧消化时间．在5—15min的超声破解时间范围内，破解时间越长，厌氧消化效率提高越大，污泥经超声波预处理后，在生物气产量和有机物去除率维持稳定的条件下，厌氧消化时间可由一般20d缩短到8d．并且发现，经破解的污泥，当厌氧消化时间缩短时，单位污泥的产气率反而呈增加趋势．     

厌氧消化污泥对退化苗圃土壤的改良效果研究

通过连续3年施用厌氧消化污泥(ADSS)的土柱试验,测定了土壤基本理化指标和微生物学指标,并分析了土壤中重金属积累特征,以全面评价厌氧消化污泥施用对合肥某退化苗圃土壤的改良效果.结果表明:施用厌氧消化污泥3年后,苗圃土壤质地和理化环境有明显改善,其中土壤中可溶性总盐含量(TDS)下降了67.6%,电导率(EC)降低了45.3%,对因多年种植苗木造成次生盐渍化的苗圃土壤具有较好的改良作用.施用厌氧消化污泥明显(概率P0.05)增加了土壤中有机质和养分的供给,较无添加厌氧消化污泥相比,3年连续施用厌氧消化污泥后,土壤中有机质增加了77.9%;有效态氮和磷分别增加了110%和95.4%.同时,施用厌氧消化污泥对苗圃土壤微生物生物量和代谢活性也具有显著(P0.05)的提升作用,其中微生物生物量碳(MBC)较无添加厌氧消化污泥增加了207%;尿酶和碱性磷酸酶活性分别增加了118%和102%.由此表明,施用厌氧消化污泥可以全面提升退化苗圃土壤质量.另外,通过对土壤中主要重金属含量分析表明,连续3年厌氧消化污泥施用后,苗圃土壤中重金属借有所增加,但其含量远低于土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),但是长期施用厌氧消化污泥后的土壤重金属累积特征和生态风险还有待进一步深入研究.     

热—碱联合处理改善污泥厌氧消化性能的研究

针对污泥厌氧消化过程中水解速率缓慢的问题,采用热—碱联合的处理方式处理污泥,分别考察热碱处理温度、时间、pH等因素对污泥的破解效果,以污泥上清液中溶解性蛋白质、溶解性多糖、SCOD及COD溶出率来表征对污泥的破解程度,通过生化甲烷势(BMP)试验来评价热碱处理对厌氧消化性能的改善。结果表明,剩余污泥经过热碱处理后COD溶出率、SCOD、溶解性蛋白质及溶解性多糖浓度明显升高,高温及强碱性条件对破解污泥有明显效果,在pH=12、 90℃的条件下处理120 min破解效果最佳,经过预处理的污泥厌氧消化20 d累积甲烷产量1 508 mL,甲烷产率为70.07 mL/g,未处理污泥累积甲烷产量547 mL,甲烷产率为24.14 mL/g,热碱处理后污泥厌氧消化性能得到明显提升。     

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.     

脱水污泥高温两相与单相厌氧消化工艺比较研究

采用课题组自主研发的自动控温间歇搅拌高含固厌氧消化反应器,针对合肥市十五里河污水处理厂的脱水污泥(稀释至含固率10%)进行了超高温(70℃)酸化-高温(55℃)甲烷化和高温(55℃)酸化-高温(55℃)甲烷化两相与高温(55℃)单相厌氧消化系统性能的比较研究。结果表明,在污泥停留时间为两相产酸相4 d、产甲烷相16 d,单相20 d的条件下,超高温-高温和高温-高温两相的VS降解率分别为40.5%和40.2%,高温单相则只有34.9%。在总停留时间相等的条件下,两相消厌氧化系统的VS降解率、甲烷产率均比高温单相厌氧消化系统高,而出泥VFA含量小于高温单相厌氧消化系统。总体来说,两相厌氧消化系统运行更为稳定,效果更好,并且有较高的H2可供利用为清洁能源,但较高的H2S含量则须控制。     

微氧条件下厌氧颗粒污泥和消化污泥特性研究

用12 5mL血清瓶作为批量处理反应器,对厌氧颗粒污泥和消化污泥在厌氧和微氧条件下的COD去除率、污泥产率、产甲烷活性、抗冲击负荷能力等进行对比实验研究。实验结果表明:厌氧颗粒污泥和消化污泥均在微氧条件下表现出高COD去除率、低污泥产率、高产甲烷活性和强抗冲击负荷能力,且厌氧颗粒污泥在COD去除率、污泥产率、产甲烷活性和抗冲击负荷等方面更具有优势;对于0 5 gCOD/LR·d的有机负荷,反应器内最佳加氧量为10mL(10 %添加的COD)。     

超声与碱联合预处理剩余污泥中温两相厌氧消化(英文)

以长春西郊污水处理厂(A/O工艺)剩余活性污泥为研究对象,考察了超声与生石灰联合预处理对后续剩余污泥两相中温厌氧消化的影响。结果表明:联合预处理的剩余污泥经过厌氧消化后,平均VS去除率约为49.4%,污泥含水率从97.6%降低至93.8%。SEM分析表明两相反应器内污泥絮体被充分破坏。厌氧消化过程中在产酸相和产甲烷相内,NH4-N浓度均有提高,但是没有出现磷的显著释放。     

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。     

国内外厌氧消化模型研究进展

 厌氧生物法是一种适用于处理高浓度有机废水的高效低能耗的处理工艺,厌氧消化模型是表述兼性细菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水的过程模型。它是一个具有分解和水解、产酸、产乙酸和产甲烷等过程的复杂的结构化模型。本文主要介绍了国内外污泥厌氧消化模型的研究现状及其进展,模型包括厌氧消化1号模型(ADM1)、好氧活性污泥-厌氧消化模型(ASM1-ADM1)、单相中温-厌氧消化模型(SPMT-ADM1)、单相高温-厌氧消化模型(SPHT-ADM1)、两相-厌氧消化模型(TP-ADM1)、厌氧消化-活性污泥复合模型(ADM1-ASMs)、硫酸盐还原-厌氧消化模型(SR-ADM1)、硝酸盐还原-厌氧消化模型(NR-ADM1)、产气-厌氧消化模型(GPAE-ADM1)、沉淀池-厌氧消化模型(ST-ADM1)和抑制因子-厌氧消化模型(IK-ADM1)。对这些模型进行了综述,根据目前存在的不足对今后的研究方向提出了建议。     

水葫芦厌氧发酵产气规律

对水葫芦厌氧发酵产气规律进行了研究，对比了不同的温度、接种率、破碎程度对水葫芦厌氧发酵产气的影响。35℃与55℃相同接种比例条件下，55℃条件下产气量更大，产气速度明显加快，但系统酸化阶段没有明显缩短；接种率为1：1左右有利于反应的进行；另外，样品破碎程度对发酵速率也有影响。     

微量元素强化污泥和油脂厌氧共消化生物产气的研究

在序批式厌氧反应器中比较了污泥单独发酵,污泥+油脂,污泥+油脂+微量元素发酵生物气的产量及甲烷的含量并探究了微量元素对污泥和油脂共消化产甲烷的影响。实验结果表明微量元素的投加能够显著提高生物气的产量,并且产量为243 mL/g挥发性悬浮固体(VSS),是空白组的1.3倍。然而对甲烷的体积分数作用不明显。微量元素的存在能够提高水解和酸化过程,为产甲烷菌提供更多的消化基质。进一步研究发现,微量元素能够减少污泥和油脂共消化过程中长链脂肪酸的积累,减缓了长链脂肪酸对产甲烷菌的抑制影响。