一种磁性剩余污泥的制备及其除磷研究

以FeCl_3,FeCl_2和NH_3·H_2O为原料,通过共沉淀法制备磁性Fe_3O_4纳米颗粒(MNPs),并将含水率为99%的剩余污泥与其复合,制备磁性剩余污泥(MES)。采用交变梯度磁强计测定、扫描电子显微镜观察等分析方法对MES进行表征。计算磁分离后的污泥体积浓缩程度,进行MES对磷的吸附去除研究。结果表明,MES具有超顺磁性,其饱和磁化强度为42 emu/g,30秒内可实现固液分离,且分离后的MES体积为原剩余污泥体积的1/10。MES吸附磷的最适p H为4~6,最佳磷溶液初始浓度为16 mg/L(以P计),600分钟后达到吸附平衡。准二级动力学模型对吸附试验数据的拟合程度较高。MES对磷的吸附等温线符合Langmuir方程,理论最大吸附量为3.00 mg/g(以P计)。磁性剩余污泥可快速、大幅度地缩减剩余污泥体积,且对磷的吸附性能优于剩余污泥。研究结果可为处理剩余污泥提供新的途径。     

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.     

采用树脂法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂

采用阳离子交换树脂(CER)法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF),对各种影响因素进行系统研究。研究结果表明:污泥pH对MBF的提取和絮凝效果影响较大,在中性或偏碱性条件下提取的MBF表现出较高的絮凝率;污泥质量浓度越高,所提取的絮凝率物质越多;随着搅拌强度和树脂投加量的增大,CER法所提取MBF的絮凝率呈现增大的趋势;随着提取时间的延长,所得MBF的絮凝率呈现先增大后降低的趋势。通过正交实验获得树脂法从剩余污泥中提取MBF的优化工艺条件如下:污泥质量浓度为9 g/L,搅拌速度为650 r/min,树脂投加量为60 g/g VSS,提取时间为3 h,所提取MBF对高岭土悬浊液的絮凝率接近50%。树脂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。     

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。     

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.     

酶解预处理对剩余污泥磷回收的影响

城镇污水处理厂排放的剩余污泥是当前环境治理的一大难题.剩余污泥中含有大量的氮、磷等,具有极大的资源回收价值.首先通过试验探究了对剩余污泥进行酶解预处理的最佳条件,然后对比分析了利用鸟粪石结晶法对未经酶解预处理和经酶解预处理的剩余污泥上清液进行磷回收的效果.结果表明,在剩余污泥中添加2%的混合酶（由质量比为1∶1∶1∶1的纤维素酶、中性蛋白酶、溶菌酶、α-淀粉酶混合配制而成）,并在45℃、150 r/min条件下振荡培养13 h时,剩余污泥中正磷酸盐的溶出质量浓度最大.利用鸟粪石结晶法对剩余污泥进行磷回收时,若先对剩余污泥进行酶解预处理,可大大提高磷回收效果.     

玉米加工污水剩余污泥吸附铅和镉的影响因素

以玉米加工污水剩余活性污泥为吸附剂, 研究吸附时间、 温度、 pH值、 污泥投加量、 铅镉共存等因素对污泥吸附铅、 镉的影响. 结果表明, 玉米加工污水剩余污泥吸附铅、 镉是快速过程, 温度对吸附影响较小, 吸附的最佳pH=4~8, 铅和镉的吸附量随污泥投加量的增加而增加, 铅吸附最佳投泥量为0.5 g/L, 污泥吸附不同初始质量浓度镉的最佳污泥投加量不同, 为0.5~2 g/L; 在铅与镉共存的吸附体系中, 铅的存在对镉的吸附有抑制作用, 而镉的存在对铅的吸附几乎没有影响.     

污水处理厂剩余污泥厌氧消化特性研究

采用批量式厌氧消化工艺，在中温(35±1)℃、接种物浓度为30%的条件下，对污水处理厂剩余污泥的厌氧消化特性进行了研究.结果表明，剩余污泥的产气周期在30～36 d间，污泥添加量占发酵料液的体积为10%、20%、30%及35%时的TS产气率分别为90.9、324.9、154.9 mL/g及150.2 mL/g, VS产气率分别为135.9、485.7、231.5 mL/g及224.5 mL/g,污泥的适宜添加量为20%.     

城市污水处理厂剩余污泥制备活性炭的研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,以KOH为活化剂采用化学活化法制备污泥活性炭。研究了碳化时间、碳化温度及活化剂浓度等条件对污泥活性炭碘吸附值和产率的影响。通过正交实验确定了污泥活性炭的最佳制备条件。结果表明,以碘吸附值作为主要评价指标,制备条件对污泥活性炭的碘吸附值影响大小的顺序为:炭化时间活化剂浓度炭化温度。制备污泥活性炭的最佳工艺组合为炭化温度400℃,炭化时间40 min,活化剂浓度为0.3 mol/L,污泥活性炭的碘值为308.7 mg/g。     

超声波促进蛋白酶联合柠檬酸钠水解剩余污泥蛋白质的探究

本文主要研究超声波对蛋白酶藕合络合剂柠檬酸钠水解剩余污泥中的蛋白质含量的影响.通过凯氏定氮法来测提取液中蛋白质含量和场发射扫描电镜(FESEM)来观察来探究超声波、碱性蛋白酶等方法对剩余污泥中的团聚结构的破坏程度以及使蛋白质产生不同程度的解体.实验结果:超声处理后,协同络合剂柠檬酸钠(SC)与碱性蛋白酶共同对剩余污泥进行水解反应,当反应p H=8,T=50℃,碱性蛋白酶最佳量为60 mg/g,反应2.5 h时提取清液中的蛋白质浓度达到10 059 mg/L.     

污水厂剩余污泥的生物小循环多级处理研究

好氧生物处理会产生大量的、成分复杂的剩余污泥，如果处置不当容易造成二次污染。现有污泥处理工艺存在许多缺点。根据生态学理论，人工引入蚯蚓处理营养节，使剩余污泥量减小，并进行了有关蚯蚓处理剩余污泥的影响因素的实验研究。结果表明，采用人工养殖蚯蚓的方式处理剩余污泥是可行的。     

pH对剩余污泥发酵耦合反硝化系统性能的影响

采用批次试验,在(30±1)℃的条件下,投加NO2--N研究不同pH(5,7,9及不控制pH)对于剩余污泥发酵耦合反硝化系统污泥溶解、基质释放、污泥减量及反硝化的影响,以寻求系统高效运行的较佳pH。试验结果表明:pH为5的条件下,污泥溶解产生的多糖经反硝化利用后的剩余量远远高于其他条件下的剩余量,最大值出现在第18天,为648.9 mg/L,而pH为5和9时蛋白质浓度较高,最大值出现在第15天pH为9时,为701.5 mg/L;在整个试验期间,PO43--P浓度在pH=5时最大,而NH4+-N最高浓度却出现在pH=9时;系统在不同pH条件下均出现一定的污泥减量。此外,根据NO2--N浓度的变化情况,可得出反硝化性能的优劣排序为pH=9,pH=7,pH不调,pH=5。综上可知,剩余污泥发酵耦合反硝化系统较佳的pH为9。     

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.     

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。     

KMnO_4-微波联合作用的污泥破解效果

采用KMnO_4或微波单独及联合作用预处理剩余污泥。通过对比破解前后污泥上清液中混合液挥发性悬浮固体浓度/混合液悬浮固体浓度(MLVSS/MLSS)、污泥体积指数(SVI)、污泥破解率(DD)、溶解性蛋白质含量、溶解性多糖含量、含固率等变化,考察KMnO_4或微波单独及联合作用对污泥破解以及污泥特性的影响。结果表明:KMnO_4-微波联合作用相比于单独使用KMnO_4或者微波效果更好,可以进一步提高污泥的破解率,增大有机物的溶出量,影响因素的主次顺序为微波功率、反应时间、KMnO_4投加量。采用联合作用的最佳处理条件为微波功率800 W,反应时间240 s,KMnO_4投加量2 000 mg/L,此时蛋白质和多糖在上清液中的质量浓度分别为229.46和258.47 mg/L。     

解偶联代谢对活性污泥工艺中剩余污泥的减量化作用

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究比较了5种化学解偶联剂对活性污泥系统的污泥减量化短期效应以及对基质去除率的影响,并对影响其作用的因素和解偶联剂在水和污泥中的分布进行了研究。结果表明:不同的解偶联剂,减量化效果差异明显,硝基类化合物比含氯类化合物的污泥减量化效果好。所有解偶联剂在对微生物进行解偶联的过程中并不影响微生物对基质的降解去除效果。污泥产率随着解偶联剂浓度的增加而减少,随着污泥浓度的增加而增加;在实验所选择的温度范围内(20℃～30℃),温度对解偶联作用的影响甚小;酸性条件能提高解偶联剂对污泥的减量效果。     

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.     

用数学模型进行高炉富氧鼓风作业的研究

用数学模型进行高炉富氧鼓风作业的研究日本钢铁协会及住友金属工业公司利用一维数学模型，对高炉（３６８０ｍ３）的低燃耗和富氧鼓风条件下实现高生产率进行可能性的研究。确定了燃料消耗最低的鼓风、最佳含氧量及风口处燃料的理论燃烧温度。如采用富氧鼓风而喷煤量又能...     

采空区剩余沉降量FLAC^3D数值模拟计算方法

采空区剩余沉降量计算是确定采空区危害程度的一种定量的方法，其可靠性、准确性和可操作性直接关系到采空区治理质量的好坏。本文通过FLAC^3D数值计算方法对西沟新村基建下覆采空区剩余沉降量进行计算，经过与实测资料的对比，结果相一致，说明该计算方法准确可靠，可为基建下覆采空区质量检测以及剩余沉降量的计算方法提供有益的借鉴。     

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.