超声破解剩余污泥的研究

通过混合水平有交互作用的正交试验,考察超声时间、超声频率、超声功率和超声脉冲比及超声时间与频率、时间与功率和功率与频率因素间交互作用对剩余污泥超声破解效果的影响.研究结果表明:超声破解污泥的最佳参数组合为超声时间7min,超声频率20kHz,超声功率600W,超声脉冲比3∶1;3个因素间的交互作用不明显.考察超声破解7个不同MLSS(混合液悬浮固体浓度)污泥的情况,当适当提高污泥浓度时破解效果更佳;考察超声破解污泥时间曲线,超声破解污泥40min后各指标的破解率增加缓慢,在15~20min时超声破解污泥的能量利用率最高.     

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.     

双频超声波预处理剩余污泥的研究

采用双频超声波对剩余污泥进行了破解试验研究,选取超声波的双频组合、声能密度、超声时间3个因素进行了正交试验.结果表明,最佳的超声波双频组合为18 kHz/20 kHz,声能密度为0.1 W/mL,超声时间为50 s;在处理浓度相同而体积不同的剩余污泥时,NH 3?N含量随污泥体积的增加而呈下降趋势.     

厌氧菌群破解剩余污泥影响因素的研究

活性污泥法处理废水时产生大量的剩余污泥会造成二次污染,需要对其进行成本适宜的处置。本文利用课题组前期筛选的厌氧菌群,对影响菌群破解剩余污泥过程的影响因素进行研究,为后续的优化提供理论指导。结果表明:温度为35℃时效果最好;升高转速有助于污泥破解;调节p H值至酸性或碱性可以有效提高破解速率,p H值为10时效果最好;加入一定量超声破碎后的污泥可以提高破解效率,表明给厌氧菌群以初始的营养物质有较好的效果(单纯污泥不具有较易利用的营养物质);蛋白酶和脂肪酶可以提高破解效率,但脂肪酶更有效。上述研究结果可为优化厌氧微生物破解剩余污泥过程的优化提供理论指导,更进一步推进其工业应用。     

高压喷射撞击流破解剩余污泥的研究

剩余污泥含有大量细菌、病毒和有机物，有可能造成二次污染.污泥破解有利于有机物的回收和有害物质的处理.研究了高压喷射撞击对污泥破解的作用.确定了撞击距离、撞击时间和撞击压力3个因素的最佳条件为:距离5cm，时间20~25min，压力13.79MPa.采用响应面法(response surface methodology，RSM)对破解效果和能耗进行了优化分析.以可溶性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand，SCOD)的破解能耗比(disintegration energy ratio，DER)作为RSM的评价指标.考虑到破解效果和DER_SCOD，建议参数为距离5~6cm，时间15~20min，压力13.79MPa.该研究为污泥物理破解提供了新的思路.     

污泥超声破解预处理的影响因素分析

通过投加自由基消除剂NaHCO3屏蔽自由基氧化作用的方法，研究了超声破解污泥的主要途径以及各途径对超声破解污泥的贡献．根据超声破解污泥的动力学模型，得出了各因素对超声破解污泥的影响程度．结果发现，声能密度为0．096W／mL时，超声破解污泥的主要作用力是水力剪切力，羟基氧化几乎不起作用；声能密度为0．384W／mL时，水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为80．85％与19．15％；声能密度为0．72W／mL时，水力剪切力与自由基氧化在超声破解污泥反应中所占的比例分别为74．14％与25．86％．所以，超声破解污泥的主要作用途径是水力剪切力的机械作用．由溶解性化学需氧量(SCOD)增加值为因变量的动力学模型可知，在各影响因素中，pH值对超声破解污泥的效果影响最大．     

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．     

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。     

基于氧化钙-加热法的剩余污泥蛋白质提取率及嗅味值的影响因素研究

目的 研究温度、pH、反应时间和含水率对剩余污泥蛋白质提取率及嗅味值的影响。方法 以污水厂剩余污泥为原料、氧化钙为药剂,采用联合加热的方法处置剩余污泥,采用单因素和正交试验的方法来分析蛋白质提取率、嗅味值与各个反应条件之间的关系。结果 氧化钙-加热法提取剩余污泥蛋白质的最优工艺条件：pH为13,反应时间为4 h,温度为100℃,含水率为90%,蛋白质提取率为63.47%,嗅味值为6;氧化钙-加热法提取剩余污泥蛋白质各因素作用大小依次为：pH、反应时间、温度、含水率;各因素对嗅味值影响大小依次为：温度、pH、含水率、反应时间。结论 氧化钙-加热法有利于污泥水解反应的进行,但在碱性条件下温度过高会加剧美拉德反应,释放更多的恶臭物质而提高嗅味值,不利于提取剩余污泥中蛋白质。     

微波法处理处置污泥研究进展

 城市污水处理厂产生的剩余污泥中含有大量未稳定的致病微生物和一些有毒有害物质,污泥的处理处置问题已经得到广泛关注。微波具有高效加热的特点,将其应用到污泥处理处置技术上,一方面可以使污泥高效加热、水解,脱水性能和厌氧消化性能得到改善;另一方面,微波处理技术不需要投加任何化学药剂,不会向污泥中带入新的污染或对微生物有毒的物质,使后续处理效率更高。结合当前国内外污泥处理处置的概况,本文介绍了当前国内外微波处理污泥技术的一些代表性研究成果,包括直接利用微波在隔绝空气条件下热解污泥,获取气态、液态燃料产品,利用微波的高效加热作用破解污泥胞外物质和细胞壁,改善污泥可生化性能促进污泥厌氧消化、将微波与其他物理、化学方法联合运用处理污泥;并对微波法处理污泥的发展前景当前提出了自己的见解。     

超声场作用下污泥对流干燥过程的数值模拟

为了有效预测超声场作用下污泥对流干燥过程中内部湿分迁移规律,基于非平衡态热力学理论,建立了超声场与热风联合作用下污泥对流干燥热质传递过程的数学模型.模型中考虑了超声作用对污泥孔隙率、渗透率及湿扩散速率的影响,以及污泥内部声压梯度引起的物料液相湿分渗流.对不同超声声能密度及对流温度作用下污泥内部湿度场分布进行数值模拟.模拟结果表明,超声作用有效加速了污泥干燥的湿分迁移速率,且当超声作用密度与热风温度、风速等外部传质条件相匹配时,才能发挥超声作用的最佳强化能力,达到最优的干燥效率.     

IC反应器处理土豆淀粉废水的启动实验研究

本实验主要研究常温条件下IC反应器处理土豆淀粉废水的启动过程.结果表明I,C反应器对高浓度土豆淀粉废水具有很高的处理能力,运行40 d左右时,进水COD=(5 000～7 000)mg/L,其去除率即可达到70%以上;启动阶段HRT=6 h时,絮状污泥可被有效洗出,污泥颗粒化效果明显;运行50 d时,有黑色、灰白色颗粒污泥形成,粒径约为(0.5～3)mm,其中细菌主要为G-杆菌,也有部分球菌和丝状菌存在.     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡(paraffin, PA)-膨胀石墨(expanded graphite, EG)复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明：发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究

研究利用槽式双频超声波发生器改善二沉池污泥脱水效果,采用正交试验方法研究最优操作参数,并探讨各操作参数的影响规律.根据试验要求设计了槽式双频超声波发生仪,在试验中改变超声波的频率、声能密度、处理时间与发生方式,比较污泥处理前后含水率的变化.试验结果表明,在超声波改善污泥脱水性能的影响因素中,影响最大为处理时间,其次为声能密度,最小为频率.超声波作用的最佳操作条件是频率为19kHz,声能密度为0.050W/mL,处理时间为30s,此时污泥脱水性能提高14.3%.低频率、低声能密度与较短的处理时间,有利于提高污泥的脱水性能;操作参数超出一定范围反而会恶化污泥的脱水性能.超声波发生方式对污泥脱水性能的改善有影响,低频率条件下单频优于双频,高频率下双频优于单频.     

超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂的研究

通过超声系列试验,对超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF)进行了系统研究.从剩余污泥中提取的MBF在偏酸性条件下和35～40℃范围内表现出较高的絮凝活性.超声时间以1～3 min为宜,超声功率以210～270W为宜.污泥浓度越高,所提取的MBF浓度越高;对于从高浓度污泥提取的MBF,投加剂量可随污泥浓度升高而减小,以获得较好的絮凝效果.MBF主要成分包括蛋白质、多糖和核酸.研究结果表明,超声法可用于从剩余污泥中直接提取MBF,在降低MBF生产成本的同时实现污泥的资源化利用.     

污泥超声破解的最佳超声频率选择

超声破解是促进污泥厌氧消化的一项新技术,超声频率选择直接影响污泥破解效率和能耗.以污泥溶解性化学需氧量增加值和平均粒径为参数,通过多种低频超声破解污泥试验,得出最佳超声频率和组合方式.同时用热敏探头法分别测量蒸馏水和污泥中、不同超声频率下声强沿超声波反应器换能器轴线的分布,得出最强声强的超声频率为28 kHz.     

基于污水源热泵的污泥高温厌氧消化系统实验研究

将污水源热泵应用到污泥高温厌氧消化流程,搭建了一套可同时实现污水热能资源化、污泥化学能资源化的实验系统.实验系统中,污水源热泵以污水处理厂二级出水为热源回收其中废热,所产出60℃-70℃中温热能供给热需求约为50℃的污泥高温厌氧消化工艺;高温厌氧消化工艺可快速、有效去除污泥中有机污染物,并产出清洁型能源沼气,而沼气可进...