节能降耗污泥脱水装备及制备建材技术与示范

我国污水厂建设存在严重的"重水轻泥"现象,导致大量污泥"积压",未得到合理的安全处理处置,存在二次污染的隐患。近年来,国家对于污泥的处理处置日益重视,但目前我国正在运行的市政污泥处理处置工程,均存在能耗高、核心装置故障多、工艺运行不稳定的问题,导致我国市政污泥的能源化与资源化利用水平低等的共性问题。该项目通过开发节能降耗型污泥脱水技术,实现污泥的能源化与资源化利用,建设污泥减量及资源化利用示范工程。在保持污泥原有有机质和热值等有益成分不变的前提下,通过研究生物沥浸预处理污泥工艺与技术,显著改善污泥机械脱水性能;开发高效节能污泥机械脱水设备,将污泥含水率降低到60%以下,同时保证预处理环节和脱水设备实现自动化控制,数据自动采集,实时监控。在此基础上,研发深度脱水半干化污泥建材化的利用途径,通过技术集成优化,形成市政污泥高效脱水关键设备设计准则、运行指南和技术标准,为我国污泥资源化利用及其产业化发展提供技术支撑。深入分析测试了污泥基本性质,通过对采集了典型城镇污水处理厂污泥进行了50多个指标的分析测试,了解里了污泥水分状况以及表面电荷情况,为污泥脱水性能的调理奠定了理论基础。结果上看,城市液态污泥比阻大,难脱水;污泥富含有机质和氮磷植物养分;也含有重金属和难降解有机污染物。研究了污泥生物沥浸处理中微生物区系和EPS对脱水性能的影响。污泥经过生物沥浸处理后可通过隔膜厢式压滤脱水机一步脱水到含水率60%的污泥饼。但生物沥浸提高污泥脱水性能的机制尚不十分清楚,本年度主要从自养菌和异养菌菌落形成单位数(CFU)的相对变化及EPS两方面来探讨其影响机制。改良式化学调理剂的研制及其调理机理研究。针对含水80%左右的脱水污泥,在研制添加量低(污泥干物质的15%以下)、成本低、易产业化、满足后续资源化利用的调理剂方面做了深入研究。节能降耗模块化立式污泥脱水装备的研发。针对目前污泥厢式或板框压滤脱水设备占地大、自动卸料和滤布清洗的效果不好;滤布变形较大、易损坏、寿命短等问题,研发占地少节能降耗模块化立式污泥脱水装备,对装备构件中可变腔式过滤模块构型、过滤模块间自动密封技术、滤料自动脱落装置等做了研究,探讨了生物沥浸处理污泥焚烧处置效果及影响因素。比较了生物沥浸处理后深度脱水污泥(含水约60%)与常规脱水污泥(含水约80%)在室温条件下水分蒸发速率的差异,以评价其干化效果。     

垃圾沥滤液氢氧化钙混凝-氨吹脱预处理

采用氢氧化钙混凝-氨吹脱法,对垃圾沥滤液进行预处理,研究氢氧化钙的投加量、pH值、温度和气液比等对混凝-氨吹脱率的影响.结果表明,在垃圾沥滤液中,投加6 g·L-1 氢氧化钙,可将沥滤液的pH值调到10.5;混凝预处理后,对总磷的去除率可达80%,氨氮的去除率为15%～30%,对化学需氧量的去除率不高. 垃圾沥滤液氨吹脱过程中,当pH值为10.5时,氨吹脱率可达到65%;而当气液比为3 000,水温为45 ℃以上,填料质量分数为50%的条件下,氨吹脱率可达到85%以上.     

A~2O-BAF与A~2O工艺处理较高C/N比生活污水时的污泥沉降性对比分析

考察2种工艺处理较高ρ(COD)/ρ(TN)(简写为C/N)生活污水时的污泥沉降性,系统在污水C/N比为7.1左右的情况下,稳定运行30d。实验结果表明:A2O-BAF工艺的沉降性远远好于普通A2O工艺,前者无污泥膨胀之虞,而后者比较严重,主要原因为:A2O-BAF工艺缺氧段长,好氧段短,能有效抑制丝状菌性膨胀;A2O-BAF工艺污泥含磷量是普通A2O工艺的2倍多,前者为6%左右,而后者为3%左右,前者污泥密度高;A2O-BAF工艺面临的污泥上浮问题远不如普通A2O工艺严重,絮体更实,凝聚性更强。     

含油污泥处理工艺试验

主要针对油田含油污泥中油、泥乳化状态好、相互附着力较强、油泥相对比重较小的特征,采用破乳脱油处理技术路线,利用具有破乳功能的化学表活剂使含油污泥破乳,降低油-泥的粘度,减小油-泥间的附着力,使原油与污泥中无机固形物之间解吸附并聚结上浮,从而达到减少污泥中污油含量的工艺目的.通过室内实验及现场试验,摸索了一套工艺运行参数,处理后的污泥含油量降至1%以下,原油回收率>90%,脱水后污泥含水率≤75%.     

采用晶型沉淀法高效分离和回收电镀污泥重金属

采用一种全新的晶型沉淀法高效分离和回收电镀污泥中的重金属.该法的重要影响因素包括晶种量,沉淀剂和污泥滤液的加入速度.通过一系列实验,确定最佳的工艺条件,在此条件下铜、铁、铬的回收率分别达到96.2%,92.1%,98.2%.     

污泥中重金属的生物沥滤及其机理分析

为解决污泥农用的主要障碍之一——污泥中重金属含量超标的问题，采用生物法对污泥中的重金属沥滤进行了研究．试验结果表明，在土著硫杆菌的作用下，可使污泥中的Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb分别有77．7％、80．3％、54．1％、38．5％、71．6％和26．4％溶出；而硫氧化成硫酸可使污泥中的总大肠菌群大量减少．污泥经生物沥滤后，其重金属含量大大低于污泥农用质量标准．     

超声破解污泥实验研究

文章在超声处理污泥实验中,研究了不同影响因素(温度、控温与否、作用时间、超声功率、超声频率)对污泥滤液COD、NH3-N、TP及浊度的影响,探索超声破解污泥的基本规律,为超声破解污泥提供一定的实验基础,实验结果表明超声是一种有效的污泥破解方法。     

超声破解污泥的实验研究

在超声破解污泥实验中,研究反应器形状和换能器位置对污泥滤液的COD、NH3-N、TP的影响.实验结果与理论分析符合较好,从而说明反应器形状和换能器位置是影响污泥破解效果的重要因素,也说明超声是一种有效的破解污泥的方法,进而对超声处理污泥的规律进行研究.     

隔膜压滤机污泥脱水工作流程优化

针对隔膜压滤机各工作流程阶段污泥的过滤性能,运用Fluent软件数值模拟隔膜压滤机压滤过程,研究污泥二相流在隔膜压滤机深度脱水过程中滤液总量随时间变化的规律,并采用最小二乘法拟合其关系曲线。通过仿真分析,提出隔膜压滤机鼓膜阶段的虚拟滤液量法的概念,并以此推导鼓膜阶段实际滤液总量V3与压滤时间的数学关系表达式,描述两者的影响关系,进而得到隔膜压滤机工作效率的计算公式;利用该公式对某污泥处理厂隔膜压滤机各工作阶段时间进行优化计算。研究结果表明:对于规格一定的隔膜压滤机,其压滤阶段时间是压滤机工作效率的决定因素;利用本文方法计算的某污泥处理厂隔膜压滤机各工作阶段时间,污泥处理工作总效率提高37.7%,为隔膜压滤机进行污泥脱水找到了最佳作业流程时间,大大提高了作业效率。     

中温上流式厌氧污泥床(UASB)处理污泥热脱水滤液

采用中温上流式厌氧污泥床反应器在(35±1)℃下处理污泥热脱水滤液,以考察其COD去除能力和产能前景.实验运行参数如下:污泥负荷为0.05～0.39 kg COD/(kg污泥·d),水力停留时间为69.5 h,中温接种污泥为高温处理污泥热脱水滤液的实验污泥.实验结果表明:运行稳定后COD去除率达75%以上,最大日产CH_4量为266.46 mL/L,总气体产量中甲烷占比52.29%以上.反应器运行稳定后,VFA去除率可达95%以上;氨氮浓度在3.5～6.6 g/L时出现对产甲烷活性的抑制.经过40多天的实验发现,中温UASB反应器能有效去除污泥热脱水液中的COD,可有效去除氨氮,可用于污泥再处理产生的高浓度污水处理.     

琥珀山庄污水处理厂的控制运行分析

分析了琥珀山庄污水处理厂的控制运行情况,为了有效控制污泥膨胀,选取F/M和温度 t为控制因子,得出这2个控制因子的最佳运行范围分别为0.05～0.10 kgBOD/(kgMLSS*d)和23.9～30.0 ℃,此时污泥沉降性能和处理效果有显著提高.同时,针对琥珀山庄小区污水处理中出现的污泥膨胀、污泥上浮及泡沫问题,分析其原因,并提出了一些控制措施.     

有机废水处理过程中污泥上浮问题的探讨

对活性污泥法处理有机废水的实际运行过程中经常出现污泥上浮等的问题进行了探讨,提出了相应的解决方法和对策.     

含油污泥固化技术

含油污泥是石油企业开发过程中产生的重要污染之一,结合试验室已有的试验设备和手段,对某含油污泥样本进行固化试验研究。固化处理是通过物理化学方法将含油污泥固化或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤。理想的固化产物应该具有良好的机械性能、抗浸透、抗浸出、抗干湿等特性。待选的固化剂有很多种,     

含镍污泥中镍的分离与提纯研究

通过对含镍污泥成分的分析,采用氨水/碳酸氨联合浸出的工艺对其进行处理,保持氨水质量分数为15%,固液比为1∶3,碳酸氨投加量为4%,浸出时间为150 min的条件下,含镍污泥中Ni的浸出率可达92.71%,随后外加0.05%Na_2S去除体系内的Cu、Zn等杂质,向滤液内缓慢投加Na_2CO_3溶液进行沉镍,所得产物经蒸发结晶后进行检测,其各项性能指标均符合国家所规定的各项指标.     

组合式固液分离器在一体化氧化沟中的应用

组合式固液分离器利用沟内污泥网捕、过滤动态分离与沟内沉淀静态分离相结合的机理,有较好的固液分离效果和防止污泥上浮的功能,不仅实现了一体化氧化沟污泥自动回流,而且保证了一体化氧化沟出水SS≤20 mg/L,达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002)一级B标准,有应用价值.     

亚硝酸积累条件下反硝化脱氮过程动力学模型

采用序批式反应器,对以乙酸钠和新鲜生活垃圾沥滤液为外加碳源的反硝化系统进行了反硝化过程动力学研究,为优选碳源提供理论依据.在系统亚硝酸盐暂时积累条件下,分别采用分段零级动力学模型和基于Monod方程的动态模型,拟合试验数据,并求算相应的动力学参数.结果表明,乙酸钠碳源系统反应初始阶段,脱氮速率要比以垃圾沥滤液为碳源高出38%.分段动力学得到的表观碳氮比(速率比)表明,亚硝酸盐降解阶段是反硝化的限制步骤.基于Monod方程的微分方程组模型,能够很好地拟合两种不同碳源条件下反硝化过程硝酸盐、亚硝酸盐质量浓度的变化,参数值与实际运行效果一致,所得动力学参数能够反映碳源利用效率.     

废水中营养物质和污泥体积指数对浮选法活性污泥固液分离的影响

浮选法活性污泥固液分离受废水成分和活性污泥性质的影响,在有利的营养条件下,微生物能从悬浮状态完全同废水分离。在不利的营养条件下,污泥上浮效果变差。废水营养物质条件也影响污泥颗粒的表面电荷,从而影响到活性污泥的凝聚和浮选效果。     

两性聚丙烯酰胺在污泥脱水中的应用

由丙烯酸-丙烯酰胺共聚物进行曼尼兹反应，制备出两性高分子累凝剂CPMA，研究了它在污泥脱水中的絮凝特性。实验结果表明，向生化处理产生的剩余污泥中投加相当于污泥量0．8％的CPMA，在5×10－2Pa真空度下过滤，污泥含水率由99．3％下降为69％，污泥体积降为原体积的1／44，燃烧热值提高44．3倍，污泥比阻下降，且滤液澄清，透光性好。     

填料在复合式氧化沟中的作用研究

本试验通过在氧化沟内投加填料来作为微生物附着生长的载体,考察了系统在投加填料后氧化沟对废水的处理效果。试验结果发现：通过在系统内投加填料,系统的抗冲击负荷、有机负荷和硝化和反硝化能力显著提高,同时也有效地抑制了污泥上浮和污泥膨胀。     

城市污泥浓缩工艺在我国的研究和应用进展

城市污泥浓缩工艺作为污泥处理处置的基础,其研究和应用在我国越来越受到重视。针对1999~2010年发表在国内外期刊上关于城市污泥浓缩工艺研究与应用的近80篇文献,分析了污泥浓缩工艺的发展历程、研发机构和研发内容等相关文献的数量分布,总结了城市污泥浓缩工艺的研究和应用现状,最后指出城市污泥浓缩工艺的未来发展方向。