制备剩余污泥水解蛋白质实验条件的初步研究

以武汉水质净化厂剩余污泥为材料,在不同固液比(剩余污泥与加水量的质量之比)、温度、水解时间和催化条件下进行水解,并对所获蛋白的含量、浓度、总量以及污泥消减率等指标进行了统计分析.结果表明:固液比1∶3~1∶2、水解温度121℃、水解时间6 h为最佳实验条件;对于催化剂,盐酸水解效果优于石灰.     

巴豆醛水解酸化毒性试验影响因素

总挥发性脂肪酸（total volatile fatty acid,TVFA）和产酸抑制率是评价有毒有机物对水解酸化毒性的重要指标。本研究以巴豆醛为毒性物质,考察基质浓度、污泥浓度、pH对水解酸化毒性试验的影响,采用气相色谱测定挥发性脂肪酸（volatile fatty acid,VFA）,分析产酸情况的变化。结果发现,有机物浓度/微生物浓度（Food/microorganism,F/M）增大至1.47时,TVFA随之增加,F/M继续增大时,因乙酸含量上升导致TVFA略有降低;产酸抑制率随F/M增大而急剧升高,在F/M大于1.47后升高变缓,并于F/M为2.21后基本达到稳定;随着污泥浓度的增加,TVFA略有降低,产酸抑制率在污泥浓度为2.42~4.84 g/L时较高,随后随污泥浓度升高而急剧降低;TVFA和抑制率在pH为7~9范围内均较高。较高的TVFA和产酸抑制率可更好的表征水解酸化毒性,因此水解酸化毒性试验适宜的F/M为1.47~2.21,污泥浓度为2.42~4.84 g/L,pH为7~9。     

驯化污泥的投加对污泥产酸过程的影响

城市污水处理厂产生的剩余污泥常用作厌氧水解产酸的原料,可为反硝化工艺提供可利用碳源.本文通过实验研究了在不同的驯化污泥与未驯化污泥质量比（n）下,剩余污泥厌氧水解酸化过程中pH、ORP、SCOD、TOC、TN、NO3-N、NO2-N和MLSS的变化规律.综合各因素分析,结果表明：最佳配比方式为n=1∶2.在此配比下,SCOD和TOC分别能达到的最大值为5006.7mg/L和2060mg/L,反应时间为3d.     

响应面法优化产朊假丝酵母的枇杷酒降酸工艺

采用响应面法优化产朊假丝酵母CU-6的枇杷酒降酸工艺,应用中心组合Box-Benhnken实验设计进行响应面分析,建立数学模型.结果表明:经优化后的产朊假丝酵母CU-6降酸最佳工艺参数SO2质量浓度为50mg·L-1,酒精度为7.8%,残糖质量浓度为4.3g·L-1,在苹果酸质量浓度为4.5g·L-1,接种量为1.5%,发酵温度为24℃,发酵周期为5d的条件下,枇杷酒的理论降酸量可达到1.82g·L-1.采用优化后的工艺枇杷酒的降酸量达到(1.80±0.02)g·L-1.     

微波法污泥活性炭的制备技术研究*

以城市污水处理厂污泥为原料,研究了氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭的工艺条件,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对活性炭碘吸附值和产率的影响。在单因素试验的基础上采用正交试验,得到试验室条件下微波法制备污泥活性炭的最佳工艺条件,即：固液比1g:1.5mL,氢氧化钾浓度0.40mol.L-1,浸渍时间24h,活化时间420s。此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg.g-1,产率为74.09％。     

剩余污泥在混合碱条件下发酵回收碳源和氮磷元素

在35℃和pH=10的条件下,考察剩余污泥在NaOH,Na3PO4,NaOH+Na3PO4碱性条件下水解和产酸性能,以及剩余污泥发酵液中氨氮和正磷酸盐的回收情况,并计算回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的成本.研究结果表明:剩余污泥在这3种碱性条件下具有较为相近的水解和产酸能力.但在NaOH+Na3PO4碱性条件下,剩余污泥发酵液中的磷酸盐和氨氮的摩尔比最接近1∶1,因此最适合以磷酸铵镁沉淀的方式回收.使用NaOH+Na3PO4控制污泥的pH发酵,回收发酵液中的氨氮和正磷酸盐的效果与NaOH碱性条件下的相当,但剩余污泥中碳源和氮磷元素的回收成本在3种碱性条件下最低.因此,使用NaOH+Na3PO4控制剩余污泥pH发酵,可以优化回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的过程.     

热碱解-水解预处理剩余污泥的效果研究

热碱解-水解联合工艺预处理剩余污泥,可以实现污泥快速破胞,释放污泥细胞中的有机物,促进水解过程物质的转化,也有利于回收剩余污泥中的碳源. 基于此优点,本研究考察了温度、pH、反应时间对剩余污泥热碱解破胞效果的影响,以确定适宜的热碱解条件. 比较了不同水力停留时间（HRT=0~120h）下污泥水解过程中SCOD、挥发性脂肪酸（VFAs）、氮磷、蛋白质和糖类浓度的变化,分析了水解过程物质的转化情况. 结果表明,较高的pH（pH11）和较高的温度及延长反应时间均有利于提高污泥破胞效果. 适宜的热碱解条件为:热碱解破胞温度为70℃、初始pH 11,反应时间1 h. 在该条件下,SCOD浓度可超过11500 mg/L,污泥溶胞率为44%. 在水力停留时间为24 h时,VFAs和SCOD浓度分别高于2400 mg/L和5800 mg/L. 研究发现热碱解-水解反应约120h达到平衡,此时蛋白质和糖类稳定在130 mg/L和190 mg/L左右,其中,氮磷主要以氨氮和PO43-形式存在,相应比例分别为89%和94%. 热碱解-水解联合工艺通过加速污泥破胞,释放胞内有机物,能够明显地促进污泥的水解,这为剩余污泥热碱解-水解预处理的应用提供了技术支撑和理论依据.     

微波法污泥活性炭的制备技术研究

以城市污水处理厂污泥为原料,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭碘吸附值和产率的影响.在单因素试验的基础上进行正交试验,获得了此工艺制备污泥活性炭的最佳条件,即:固液比1g:1.5m L,氢氧化钾浓度0.40mol·L-1,浸渍时间24h,活化时间420s.此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg·g-1,比表面积为354 m2·g-1,产率为74.09%,吸附性能和产率均优于传统方法制备的污泥活性炭.     

正交试验法优化黄粉虫甲壳素提取新工艺

以黄粉虫为原料,用酶水解蛋白质,有机酸去除灰分,提取甲壳素.通过正交试验对酶水解条件和有机酸处理条件进行优化.结果表明:酶水解最佳的处理为胰蛋白酶和木瓜蛋白酶按1∶1组合、酶用量为1.0%、水解时间为7 h,水解温度为55℃;有机酸最佳的组合为苹果酸处理组合,其酸浓度为15%,处理时间为10 h,固液比为1∶50(g·m L-1).在此条件下所得到的甲壳素,其蛋白质含量为3.39%,灰分含量为0.35%.     

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.     

城市污水处理厂剩余污泥浓缩脱水试验研究

城市污水处理厂剩余污泥的浓缩脱水性能是影响污水厂泥饼的含水率和污水厂的运营成本的重要因素,通过对青岛李村河污水处理厂沉淀污泥进行浓缩、脱水的模拟实验和生产性实验,发现剩余污泥浓缩之后直接脱水效果不佳,运行不经济,剩余污泥与消化污泥混合之后,脱水效果较好,絮凝剂单耗降低,与纯消化污泥脱水耗絮凝剂量一致,此试验结果对污水处理厂的运行改造和降低成本均有很重要的意义.     

微波消解对剩余污泥中蛋白质的影响研究

采用微波消解的方法对剩余污泥进行处理,设定四个消解温度梯度:45℃、65℃、85℃和95℃,消解5min后考察剩余污泥中蛋白质的溶出量;在设定的不同温度下分别增加10min和30min的消解时间,考察剩余污泥中蛋白质溶出量的变化。试验结果表明:蛋白质的溶出量随着微波加热温度的升高而增加,增加消解时间,蛋白质的溶出量也有所提高。     

含铍废水生物净化试验

研完了以城市生活污水处理厂剩余污泥为主体的生物净化剂多级串联处理含镀废水工艺及其主要影响因素。研究结果表明，单柱最优条件为：上升流速4L／h，生物净化剂量100mL，处理水量1L，进水镀质量浓度99．29μg／L；初始质量浓度为94．07μg／L的含镀废水经3柱串联处理后出水中镀质量浓度低于5μg／L，达到国家排放标准，串联处理过程中生物净化剂的单位处理能力大于257．11μg。     

有机污泥与水处理残渣混施对冬小麦根系特征的影响

虽然水处理残渣与有机污泥混施可以减少土壤P过量积累以及P对地表和地下水的污染.但随着水处理残渣施用量增大,又有可能导致土壤P不足或对植物的铝毒作用.本研究通过对植物根系形态特征的分析,对温室控制环境下有机污泥与水处理残渣合施对冬小麦(Triticum aestivium L.)生长的影响作用进行了研究.实验设6种处理,生物污泥(g.kg-1干土)与水处理残渣(g.kg-1干土)之比分别为0∶0;0∶80;50∶0;50∶10;50∶40和50∶80.结果表明,与不施用有机污泥相比,施用有机污泥后冬小麦根系长度、根系表面积、根体积和根长密度均显著增加,分别平均增加139.4%,140.1%,157.6%和139.4%.在现有施用量范围内,水处理残渣使用量加大没用对各种根系参数(即根长、根表面积、根平均直径、根体积、根长密度和比根长)产生不利作用.证明水处理残渣与有机污泥混施,即可降低对环境质量的不利影响,在农业生产上具有良好应用前景.     

响应面法酶解剩余活性污泥中微生物蛋白质研究

从剩余活性污泥中提取及分解蛋白质是有效减少污泥二次污染的重要途径．以剩余活性污泥为原料,采用酶解法分解蛋白质,分析了体系ｐＨ值、酶解时间、酶解温度、酶用量、液固比对蛋白质分解率的影响,并应用响应面分析法优化蛋白质分解条件．结果表明:以蛋白质分解率为响应值,经实验后最终确定最优条件为:pH为7.0,液固比4.0:1.0,酶解时间为4.0h,酶解温度为58.0℃,酶用量（E:S）为3.0%,分解率达53.29%,接近响应面模型所预测的分解率．     

浅析曝气消解剩余污泥的可利用性

研究了污水处理厂剩余污泥的处理方法,探讨了如何更好地处理和利用剩余污泥的问题,通过试验,从技术和经济两方面的比较充分说明了曝气消解剩余污泥的可利用性。     

粉末碳与污泥回流强化混凝低温低浊水及残余铝

研究了粉末活性碳与聚铝混合污泥回流强化混凝对浊度、UV254和DOC去除效能;同时考察了回流对各种形态铝质量浓度的影响.结果表明,当聚合氯化铝和粉末炭的投加量分别为10、20 mg/L,粉末活性炭-聚铝混合污泥回流量为60 mL/L(回流比6%),pH值为8时,浊度去除率最大为78.5%;pH值为6.5～7.0时,DOC和UV254的最大去除率分别达29.6%和53.3%.回流工艺能强化去除浊度和有机物主要是由于回流污泥中不溶性金属氢氧化物的架桥和卷扫作用,以及回流污泥中和预投加PAC最大限度的吸附作用.回流污泥中的Al主要以颗粒形式粘附于絮体上,回流沉后水总余铝质量浓度高于常规工艺,但溶解态铝质量浓度均满足GB2006-2597生活饮用水卫生标准(<0.2mg/L).     

A/B/C活性污泥法新工艺的研究及应用

ABC活性污泥法即是将污泥负荷分为高负荷、一般负荷及低负荷三个区间运行,根据污泥负荷与污泥容积指数的关系进行设计,不仅提高了系统的净化效率,还防止了污泥的膨胀,是目前理想的生物处理新工艺。