游离氨冲击抑制联合污泥停留时间控制实现高效短程硝化

维持活性污泥系统中氨氧化菌(AOB)活性的同时抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性是实现短程硝化的关键,为此提出了一种游离氨(FA)冲击抑制联合污泥停留时间(SRT)控制实现高效持久短程硝化的方法。虽然FA冲击抑制仅1 d就能实现短程硝化快速启动,但是仍然无法长期维持短程硝化。进一步控制SRT分别为10、20 d进行实验发现,SRT为20 d效果更佳,能够实现高效持久的短程硝化。高通量测序结果反映出FA冲击抑制联合SRT控制后,亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)始终占优势是高氨氧化效能的重要原因。

污泥停留时间对SMBR净化受污染水源水的影响

为考察用于饮用水处理的浸没式膜生物反应器(SMBR)中适宜的污泥停留时间(SRT),在平行运行的条件下对比研究了80d和20d两种SRT下SMBR净化受污染水源水的效能.结果表明,在80d的SRT下,SMBR对DOC、UV254、TOC、CODMn的去除率分别为19.6%、13.4%、27.7%和30.7%;而当SRT为20d时,SMBR的平均去除率为21.2%、13.2%、29.2%和32.7%,去除能力基本相同.此外,80d和20d两种SRT下SMBR对NH3-N的去除率均高于96%.而采用20d的SRT时,SMBR的跨膜压增长速率略低于80d的情况.可见,将SRT由80d缩短至20d,不仅不会对SMBR净化受污染水源水的效能产生影响,还有助于减缓膜污染.这样,就可以考虑在SMBR中直接投加粉末炭以强化对有机物的去除,并及时排泥,使反应器中的污泥浓度维持在适宜的范围内.

污泥停留时间对污泥减量化的影响

污泥停留时间不但决定系统剩余污泥的排放量,还直接影响到污泥的絮凝沉降性能及活性等。由实验可知:污泥停留时间延长,可导致微生物缺乏营养,减少污泥产生量;从而导致SVI升高,污泥负荷降低。因此,延长污泥停留时间减少剩余污泥量,可以节省尿素和KH2PO4投入量,从经济上节省运行成本。

污泥停留时间对强化污泥利用水解反应器的影响

研究了污泥停留时间（SRT）对强化污泥利用水解反应器运行的影响。结果表明，当HRT为4．9h时，将反应器的SRT控制在15-21d，废水水质改善效果达到最优，此时反应器对m（SS）／m（BOD5）的降低率可达到80％以上；废水中m（C）／m（N）、m（C）／m（P）提高率分别达到44．2％和75．7％；废水中VFA含量的提高率达到35％-55％。

污泥停留时间对菌藻共生系统水处理效能的影响研究

使用序批式活性污泥反应器研究了污泥停留时间(SRT)对出口水质的影响,进而获得适宜的运行参数。以人工合成生活污水为目标处理物,以污水处理厂剩余污泥和二沉池池壁藻类混合为系统启动菌藻共生物,在HRT为10 h、温度为(25±1)℃、pH为6~7、进水相同等其他参数不变的情况下,改变污泥停留时间(SRT),考查出口水质以及污泥性质,从而获得污水处理效果优化的SRT。结果表明,SRT为10 d时,叶绿素a含量下降快,藻类大量流失;当SRT为25 d时,出口水质好、藻类稳定存在且菌藻共生体絮凝效果良好;当SRT为50 d时,污泥老化现象严重,水处理效果差。综合考虑以SRT为25 d处理生活污水为佳。

连续流反应器中污泥停留时间对剩余污泥碱性厌氧发酵生产短链脂肪酸的影响

在pH=10条件下,研究了连续流反应器中不同污泥停留时间(SRT)对剩余污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸(SCFAs)的影响。结果表明,SRT在一定范围内延长有利于SCFAs产量的提高。不同SRT对乙酸和丙酸在SCFAs中所占比例也有一定的影响,但对其他脂肪酸影响甚微。在pH=10和SRT=12d条件下,SCFAs的产量约为空白试验(不调节pH,SRT为12d)的3.6倍;丙酸在SCFAs中的质量分数由11.7%上升到16.0%。对碱性条件下SRT影响剩余污泥生产SCFAs的原因进行了探讨。

污泥停留时间对活性污泥微生物代谢产物的影响

采用序批式反应器,通过改变排泥量控制(SRT)变化,分析变化的SRT对微生物代谢产物的影响趋势。结果表明,单一反应器SRT的连续变化过程中微生物代谢产物的变化没有明显的规律性。EPS含量在总体上与SRT的变化呈反比,但具体变化较为复杂。SRT在10～30 d波动时,EPS含量对SRT的下行趋势具有短时的缓冲能力,但SRT在5～40 d波动时其缓冲能力被破坏。SRT的变化对EPS中蛋白质组分的影响明显大于多糖组分,蛋白质组分在SRT的变化初期通常有所下降。SMP含量受SRT影响的规律性不强,且在SRT为10～30 d变化较为平缓。短泥龄培养条件下,EPS作为碳源和能源被储备时,蛋白质的储备优先于多糖。

A/O-MBR工艺不同污泥停留时间下脱氮效能的分析

采用缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)工艺处理模拟生活污水,考察了不同污泥停留时间tsr(10、30、60 d)下反应器的脱氮效能。在A/O-MBR工艺中,tsr对化学需氧量和NH4+-N的去除效果无显著影响,化学需氧量平均去除率在95.4%以上,NH4+-N去除率在98.0%以上,出水化学需氧量与NH4+-N质量浓度均在15 mg/L和1 mg/L以下;缺氧段出现了明显不同的NO 2--N积累,积累量随tsr的延长而减弱,即顺序为tsr10 d>tsr30 d>tsr60 d;好氧段上清液中NO 3--N的质量浓度在tsr为10 d和60 d时较低,有利于系统获得较高的总氮去除率;总氮的平均去除率在tsr为10、30、60 d时分别为66.2%、57.2%和67.7%,出水口总氮均在20 mg/L以下。试验结果表明:A/O-MBR在tsr为10、60 d时对污染物的去除均取得了较好的效果,但较长的tsr可以减少剩余污泥的产生及排放。从经济角度来讲,tsr为60 d可为最佳污泥龄。

污泥停留时间对剩余污泥产量影响的研究

研究比较了三组污泥停留时间对剩余污泥产量的影响。结果表明:延长污泥停留时间可以减少剩余污泥产量。污泥停留时间的延长对CODcr的去除能力没有明显的影响,但使出水NH3-N浓度和TP浓度均升高,通过调整碳氮磷源的比例可以消除这种负面影响,采用延长污泥停留时间来降低污泥量,减少污泥处置费用的方法值得进一步研究。

污泥停留时间对剩余污泥产量的影响研究

研究了污泥停留时间对剩余污泥产量的影响。结果表明:污泥停留时间由7d增至14d时剩余污泥产量下降36.13%,而污泥停留时间由7d增至21d时剩余污泥产量下降78.04%。污泥停留时间的延长对COD cr的去除能力没有明显的影响,但使出水NH3-N浓度和TP浓度均升高,通过调整碳氮磷源的比例可以消除这种负面影响,SRT为14d的工艺BOD5∶N∶P的最佳比例为100∶4.4∶0.96,SRT为21d的工艺BOD5∶N∶P的最佳比例为100∶4.0∶0.9,SRT的延长使污泥沉降性能稍变差。

不同污泥停留时间对城市污泥生物沥浸推流式运行系统的影响

采用有效容积为700 L的推流式生物沥浸反应器对城市污泥进行连续14 d的生物沥浸处理,利用折流方式将反应器从进泥端到排泥端沿程方向依次划分为1～6区.对不同污泥停留时间(SRT)条件下反应器运行时各区的pH.溶解氧(DO)值及污泥的脱水性能(用污泥比阻SRF表征)进行了系统的比较研究.结果表明,当反应器曝气量为1.2 m3.h-1,微生物营养剂加入量为4 g.L-1,SRT为2.5 d时,反应系统在72 h时运行达到稳定,相应反应器各区的pH分别为5.00、3.00、2.90、2.70、2.60与2.40.污泥的比阻值由1区的0.64×1013m.kg-1逐渐降低至6区的0.33×1013m.kg-1.当SRT为2 d时,生物沥浸系统在120 h达到稳定,各区相应的pH分别为5.10、4.10、3.20、2.90、2.70与2.60.相应的DO值分别为0.43、1.47、3.29、4.76、5.75与5.88 mg.L-1.污泥的比阻值由1区的0.56×1013m.kg-1逐渐降低至6区的0.20×1013m.kg-1.当SRT为1.25 d时,运行第48 h,反应器6区pH升高至3.00.污泥沿程流动过程中,微生物菌群对营养剂利用率降低,导致系统失衡.生物沥浸反应器污泥停留时间越长,推流式生物沥浸系统越易达到稳定.停留时间2 d可以作为工程应用时的较优污泥停留时间.生物沥浸后将污泥收集经过增强聚丙烯厢式压滤机脱水至含水率60%以下,此研究将为城市污泥生物沥浸后期工程化运行提供必要的参数支持.

污泥停留时间对餐厨垃圾与剩余污泥中温厌氧混合发酵系统的影响

采用连续搅拌釜式反应器(CSTR)成功启动了餐厨垃圾与剩余污泥混合发酵平行系统,重点探究了不同污泥停留时间(SRT)缩减幅度对于餐厨垃圾和剩余污泥混合发酵系统的影响.结果表明,较大幅度地缩减SRT(> 8. 3 d)提升反应器运行负荷,不利于反应器的稳定运行;随着反应器运行负荷的增加,SRT缩减幅度应逐渐降低(5～0. 9 d),能够取得餐厨垃圾和剩余污泥混合发酵系统的高负荷稳定运行.经过282 d的运行,CSTR混合发酵系统能够在SRT为9. 1 d,进料负荷(以COD计)为(12. 9±1. 5) g·(L·d)^(-1)的条件下稳定运行,相应的甲烷产量为3. 94～4. 25 L·(L·d)^(-1),甲烷产率(以COD计)为288～302 m L·g-1,p H和挥发性脂肪酸(VFA,以COD计)分别稳定在7. 80～7. 83和0. 32～0. 39 g·L-1.此外,还探究了高负荷条件下餐厨垃圾和剩余污泥混合发酵污泥特性,结果表明,餐厨垃圾和剩余污泥混合发酵系统甲烷转化途径以乙酸转化途径为主,具有较高的乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的产甲烷活性和辅酶F420的质量摩尔浓度.

污泥停留时间对厌氧膜生物反应器处理餐厨废水效能的影响

采用中试厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度餐厨废水,多维分析污泥停留时间(SRT为50、30和20 d)对其运行效能的影响。结果显示,An MBR在各SRT工况下均展现出较好的稳定性,消化罐pH维持在7.2(7.8之间,膜出水COD去除率达到96%以上。缩短SRT虽然能够有效提高有机负荷,但是过低的SRT会显著降低COD转化率。An MBR在SRT 30 d工况下可获得最佳处理效能,有机负荷达到(8.7±1.3)kg COD·(m^3·d)^(-1),沼气生产强度达到(4.5±0.8)m^3·(m^3·d)^(-1),COD转化率为(82.1±7.3)%。厌氧消化液中胶体态和溶解性大分子有机质的累积是导致膜过滤效能下降的主要原因,控制SRT 30 d有效削减了其积累量,从而提高了膜通量并减缓了膜污染趋势。Ca^(2+)会沉积在污泥混合液中,其浓度随着SRT缩短显著降低。此外,SRT缩短会降低长链脂肪酸(LCFA)的转化率;但是未降解的LCFA很可能与Ca^(2+)形成沉淀,会减轻游离LCFA对微生物活性的抑制作用,进而有助于AnMBR的稳定运行。

污泥停留时间对单级好氧生物除磷的影响

以丙酸钠为单一碳源,设置4组不同污泥停留时间(SRT)的SBR(R1:SRT=9 d;R2:SRT=12 d;R3:SRT=18 d;R4:SRT=24 d),考察SRT对单级好氧生物除磷的影响。实验结果表明,当SRT分别为9、12、18和24 d时除磷效率分别为34.2%、85.0%、93.3%和76.7%,单位VSS除磷量分别为1.97、4.62、4.70和3.59 mg-P/g-VSS,SVI分别稳定在89、93、98和123 mL/g左右。随着SRT增大,系统除磷效率及单位VSS除磷量先升高后下降,并在SRT=18 d时达到最大值,而污泥沉降性能逐渐变差。分析各组反应器中内聚物的变化表明,R1中的微生物在外源基质消耗阶段利用糖原质的分解合成多β羟基烷酸盐(PHA),但PHA消耗阶段没有磷酸盐的大量吸收,表现出聚糖菌的代谢方式;R2、R3和R4中的微生物在外源基质消耗阶段通过TCA循环合成PHA,在PHA消耗阶段大量合成聚磷,表现出聚磷菌的代谢方式。

SRT对初沉污泥水解酸化影响的试验研究

采用城市污水处理厂的初沉污泥进行碳源开发试验。在水解酸化池的HRT为32h、温度为35℃、污泥回流比为1的条件下,考察了SRT对水解酸化效果的影响。结果表明,当SRT=4 d时系统的产酸效果最佳,出水SCOD稳定在1 178.19 mg/L左右,TOC保持在517.34 mg/L左右,水解酸化池的碱度维持在约854.3 mgCaCO3/L;当SRT为10 d时,系统的产酸效果恶化并进入产甲烷阶段。碱度能够反映初沉污泥水解酸化系统的产酸效果,当碱度维持在854.3～1 029.3mgCaCO3/L时,水解酸化系统能够保持良好的产酸效果,这对于提高碳源受限型污水的脱氮除磷效率及降低城市污水处理厂的运行成本具有重要意义。

超声破解促进污泥高温厌氧消化研究

城市污水厂的剩余污泥经槽式超声波反应器预处理后,被投加到小型高温厌氧反应器中进行消化处理,通过改变投配率来控制厌氧消化时间,研究超声破解对高温厌氧消化反应速率和效率的影响。试验结果表明,与未经预处理的污泥相比,超声破解能够明显提高污泥高温厌氧消化的生物气产量及对有机物的去除率。控制组在停留时间为20d时对TCOD的去除率为37.29%,而破解污泥在第8天时的去除率就达到了39.60%。这表明污泥经超声破解后其厌氧消化性能得到改善,超声破解不但可以提高厌氧消化对有机物的去除率,而且可以缩短反应时间,在不影响厌氧消化反应正常进行的条件下,还实现了污泥的减量化。

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．

SRT影响MBR污泥体系去除污染物动力学研究

利用Eckenfelder公式得出了MBR系统中不同污泥停留时间底物降解速率和氨氮的去除速率,结果表明在对数增长阶段和减数增长阶段,SRT为17 d时,对有机底物的降解速率和氨氮的去除速率都高于SRT为8、27、37和42 d的污泥系统对两者的去除,说明SRT对MBR污泥系统的活性有较大影响,确定排泥时间应综合考虑污泥活性、污泥产量和膜通量等因素。

污泥龄对A/A工艺反硝化除磷效能的影响

利用厌氧/缺氧SBR驯化成功的反硝化聚磷污泥进行试验,研究了泥龄对反硝化除磷及COD去除效果的影响,通过比较不同SRT污泥性质的变化,分析产生不同除磷效果的原因,探讨SRT与污泥浓度、除磷机制的关联性。结果表明:稳定运行的反硝化除磷系统在不排泥情况下,最多可连续运行36 d。

污泥与秸秆共基质中温两相厌氧消化特性

以污泥和秸秆为共基质,以沼气产量、ρ(VFA)(VFA为挥发性脂肪酸)和CODCr去除率等为指标,探究污泥与秸秆配比(以CODCr计,质量比分别为1∶0、1∶1、2∶1、3∶1)对中温两相厌氧消化工艺运行效能的影响,以及最佳配比时SRT(污泥停留时间)对产甲烷相厌氧消化稳态特性的影响.结果表明:与污泥试验组相比,添加秸秆试验组的厌氧消化效能均较好;污泥与秸秆的最佳配比为2∶1,该稳定状态下产酸相CODCr的去除率最高,为17. 5%,ρ(VFA)为752 mg/L;产甲烷相CODCr的去除率为33. 5%,ρ(VFA)为250 mg/L,产气量为47. 7 m L/d,总体运行效能较高.在最佳污泥与秸秆配比(2∶1)并设定产甲烷相反应器的SRT为20 d时,稳定状态下产甲烷相各组分的变化情况:CODCr去除率为41. 20%,ρ(VFA)为238 mg/L,产气量为51. 3 m L/d,沼气产率为8. 4 m L/(d·g).研究显示,当控制污泥与秸秆配比为2∶1、SRT为20 d时,中温两相厌氧消化工艺运行效果良好.