处理污泥的"热水解-ASBR"组合工艺研究

近年来污泥"热水解-厌氧消化"处理工艺备受重视,在考察热水解预处理对污泥化学成分及厌氧消化性能影响的基础上,利用厌氧序批式反应器(ASBR)代替传统的连续流搅拌反应器(CSTR),从而建立了"热水解-ASBR"新工艺.研究表明,热水解预处理能改善污泥的厌氧消化性能,最合适的预处理条件是热水解温度170 ℃、热水解时间30 min.热水解污泥厌氧消化时,在水力停留时间(HRT)为20,10,7.5和5 d的条件下ASBR的有机物去除率和甲烷产气率均比CSTR的高,且ASBR合适的HRT为10 d.此时"热水解-ASBR"工艺的TCOD去除率和甲烷产气率比"热水解-CSTR"工艺分别提高27.93%和25.14%.     

低温短时热水解对剩余污泥厌氧消化的影响及相关性分析

研究了70～120℃,20min热水解预处理对剩余污泥有机物溶出、重金属释放及厌氧消化的影响.试验结果表明,化学需氧量、碳水化合物、蛋白质、DNA及氨氮(NH4—N)等指标的溶出在110℃以下都随着温度增加而增加,且在90～100℃之间有显著跳跃性增长,在120℃反而有所下降.污泥中微生物细胞在100℃时破裂.通过研究挥发性固体(VS)去除率和沼气产率来表征低温热水解对厌氧消化的影响,这2项指标均在110℃取得最大值.在上述研究基础上进行了相关性分析及回归分析,结果表明,所有的有机物溶出指标及厌氧消化性能均与预处理温度有显著的相关性,而单位降解VS产气与碳水化合物及蛋白质的溶出率呈很好的多元线性关系.     

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.     

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.     

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.     

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。     

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.     

上流式厌氧污泥床反应器用于黑水预处理

采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)对黑水进行厌氧预处理,探讨了温度和水力停留时间(HRT)等条件对黑水中有机物的去除转化规律和产甲烷性能的影响.结果表明,厌氧预处理对黑水中有机物去除效果良好,总化学需氧量去除率均在80%左右,悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量去除率均分别在90%和40%以上.在HRT为10~30h,总化学需氧量容积负荷率为1.0~2.4kg·m-3·d-1条件下,水温主要影响溶解性化学需氧量的去除效果;除温度外,截留悬浮物水解酸化的另一限制因素是进水溶解性化学需氧量质量浓度.研究认为,采用UASB反应器厌氧预处理黑水的HRT不应低于30h、水温为30℃左右,该条件下总化学需氧量、悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量的去除率分别达到79.1%、91.6%和42.1%,厌氧预处理的出水生化需氧量与化学需氧量的质量浓度比提高到0.60.     

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。     

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.     

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．     

不同污水处理厂剩余污泥好氧消化的对比研究

为考察剩余污泥好氧消化的效果及其污泥性能对好氧消化的影响,选择不同处理工艺的3个污水处理厂剩余污泥进行对比试验.试验结果表明,经过好氧消化,污泥的SOUR虽有较大幅度的下降,但最终的VSS/TSS比率仍较高（65%～80%）.初始SOUR较高的污泥,好氧消化时COD及VSS去除率相对也较高.对连续曝气与间歇曝气条件下的氮代谢和磷滤出进行比较可知,采用间歇曝气提高了总氮去除效率,还减少了约50%的磷滤出.     

常温生活污水EGSB反应器颗粒污泥的特性

为研究生活污水EGSB反应器内的颗粒污泥特性,考察了运行条件的影响.结果表明,15℃以上时缩短水利停留时间(HRT)可提高COD去除率.HRT从1.6 h缩短至0.6 h,平均COD去除率从77%增加至82%.水力和基质的过负荷都会加速颗粒污泥解体.上升流速为2.8～3.1 m/h、容积负荷率(VLR)低于(12.9±7.6)kg/(m3·d)时,污泥粒径分布相对稳定;上升流速为3.8 m/h、冲击负荷为38 kg/(m3·d)时,则造成明显的污泥解体.高负荷运行有利于增加颗粒内部生物密度,但过度剪切造成的污泥破碎和粒径过小也会加剧洗出,尤其在低温条件下.缩短HRT可提高颗粒污泥活性.20℃以上,HRT从1.6 h缩短至0.75 h后,污泥比产甲烷活性(SMA)由0.85 g/(g·d)(VSS)增加至1.11g/(g·d)(VSS).长期低温驯化后,甲烷菌得以富集,10℃、HRT为2 h时,SMA增加至1.21 g/(g·d)(VSS).扫描电镜观察发现,颗粒污泥不同部位呈现明显的菌群分区现象.     

高含固污泥临界剪切应力影响因素的研究

为了进一步研究高含固污泥的流变特性,根据污泥含固率rTS选择改进的Herschel-Bulkley流变模型,以模拟污泥在反应器中的合理流动,并对污泥种类、含固率、剪切速率范围、温度对高含固污泥流变曲线中临界应力的影响进行了实验研究。实验中采用含固率rTS为5.2%~15.8%的厌氧消化污泥,在0.01~1 000s-1的剪切速率范围内进行稳态流变特性的测试。结果表明:当rTS<8.8%时,流变曲线符合Herschel-Bulkley模型;当rTS>8.8%时,流变曲线在1~10s-1内出现临界剪切应力,符合改进的Herschel-Bulkley模型;临界剪切应力与污泥含固率、剪切速率范围有关,与污泥的种类、成分组成、测试温度以及厌氧消化时间无关;临界剪切应力对应的临界剪切速率6)γc与含固率之间呈线性关系。该结果可为污泥物理化学性质研究提供一定的参考。     

UASB反应器在常温条件下处理生活污水的试验研究

在常温条件下,进行了升流式厌氧污泥床反应器(Upflow Anaerobic Sludge Blanket简称,UASB)处理生活污水的试验研究。试验结果表明:在温度为15℃～29.2℃,HRT为6h～24h时,UASB处理生活污水有良好的处理效果,COD的去除率为60.7%～96.6%。HRT和进水浓度是影响UASB反应器处理生活污水的因素,缩短HRT会引起COD去除率的下降,提高进水COD浓度,COD去除率增加。HRT是影响COD去除率的一个重要因素。     

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。     

碱处理对剩余污泥预处理的研究

污泥固体的水解是厌氧消化的限速步骤,污泥预处理的目的就是破坏污泥的结构及细胞壁,使污泥的絮体结构发生变化,细胞内含物溶出,进入水相,加快厌氧消化速率。本文研究了加碱对污泥性质的影响,全面了解剩余污泥减量化过程中细胞物质的释放规律,还对碱预处理方法对污泥的融胞机理进行了分析。结果表明,碱处理效果最好,释放的SCOD最高（937.984mg/L）,处理后污泥液相中蛋白质、总糖、DNA均增加最多。     

温度对CaO2强化剩余污泥厌氧水解，酸化的影响

本文探究了温度对CaO_2强化剩余污泥厌氧水解,酸化的影响。实验结果表明在15~35℃,随着温度的升高,污泥厌氧反应体系中水解和酸化得到加强,且VFA和甲烷的最大积累量分别为3 120 mg/L和196 m L。当温度进一步提高至55℃时,水解反应得到强化,但是过高的温度限制了厌氧微生物对溶解性蛋白质和多糖的利用,进而导致VFA的积累量较少。因此35℃是CaO_2强化剩余污泥水解和酸化的最佳温度。     

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．     

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器(SBR)中经20d驯化后,普通消化污泥具有亚硝化功能.然后接种厌氧颗粒污泥,控制反应条件:温度21 ℃,pH7.5～8.5,溶解氧(DO)质量浓度0.5～1.0 mg/L, 25 d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变.好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果,一个反应周期内氨氮(NH 4N)去除率达到91.4%,总氮(TN)去除率达到70.6%,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比(ρ(NO-2N)/ρ(NO-3N))＞0.70,反应器实现了同步亚硝化反硝化.