填料-厌氧-好氧消化+复合酶工艺对城市污水处理及污泥减量的效能

针对当前城市污水处理要求不断提高,以及污水处理工艺产生大量污泥给后续污泥处理处置带来的困难,研究旨在开发一种污泥减量技术,既能降低污泥产率,又能保证污泥沉降性能,同时保障污水处理效果。通过对比运行试验,研究了在恒温条件下好氧-沉淀-厌氧(OSA)工艺和填料-厌氧-好氧消化工艺分别在加入与不加入高效溶胞复合酶处理下的污泥减量效果,以及对污泥上清液有机物和营养盐类的去除效能。结果表明,消化工艺经过6 d后,填料-厌氧-好氧消化+复合酶工艺的污泥降低率可达到44.0%,污泥减量效果最佳。此外,该工艺能使溶解性化学需氧量(SCOD_(Cr))维持在180~200 mg/L,pH值维持在6.8~7.0,氨氮维持在3~4 mg/L,NO_(3)^(-)-N维持在36~43 mg/L,从而保证出水水质。同时污泥容积指数(SVI)无明显变化,确保了污泥沉降性能。

污泥减量化的高浓度废水作为碳源的原位生化处理

为了实现污泥减量化和弥补污水处理厂污水碳源不足,本文调查了臭氧与机械耦合工艺破解剩余污泥的溶解效率和产生高浓度污水的特性,使用序批式活性污泥反应器(SBR)进一步调查高浓度废水和碳源较低的市政污水混合共同生化处理的可行性以及出水水质。实验结果表明,臭氧与机械耦合工艺可释放出大量有机物污染物,在最佳臭氧投加量100 mg O_(3)/g MLSS、搅拌速度800 r/min时,混合泥水的MLSS由7500.0 mg/L下降到3851.2 mg/L,污泥的溶解效率为48.7%,其溶解性化学需氧量(SCOD)、总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)分别由原来的28.0、0.8、11.0、2.0 mg/L增加到3086.0、24.5、144.3、48.8 mg/L。将这样高浓度污水视为碳源,回到系统,与低浓度的市政污水10:1的体积加以混合,其水质分别为COD:500.0 mg/L、TP:6.0 mg/L、TN:60.0 mg/L和NH_(4)^(+)-N:51.0 mg/L,经过好氧生化反应后,出水水质可达到COD:33.7 mg/L、TP:1.4 mg/L、TN:14.6 mg/L和NH_(4)^(+)-N:2.2 mg/L,去除率分别为93.3%、76.7%、75.7%和95.7%,从而说明,臭氧与机械搅拌耦合破解污泥的高浓度废水,不仅可以实现城市污水厂污泥减量化,而且还可以作为碳源,促进污水的有效处理,是未来污水厂污泥减量化自身消纳的一个重要发展方向。

基于RBF神经网络模型对污泥减量优化的研究

研究了温度、pH值、反应时间、高铁酸钾投加量等因素对污泥溶胞效果和分解效果的影响,并通过建立RBF神经网络模型对实验进行优化。研究结果表明,温度为60℃、反应时间为2~4 h、pH值为12、高铁酸钾投加量5.5mg/(gSS)的条件下,污泥减量处理效果显著且较为经济。此外,RBF神经网络模型计算的污泥溶胞率、污泥分解率值与实验得出的结果,两者相对误差均小于5%,验证了该模型的良好拟合性。

铅冶炼厂污酸处理含铊污泥减量化研究

我国铅冶炼企业产生的含铊废水主要是烟气净化废水俗称污酸,约占冶炼厂废水总量的20%到30%,污酸总铊在原料中本身含量高、用于烟气净化的稀酸经过多次循环,使得企业污酸中总铊浓度相对较高。铊本身是一种剧毒物质,其中最具毒性和隐蔽性的铊盐莫过于硫酸铊。铅冶炼企业生产过程会在不经意间将铊带入生态环境的同时威胁人类的健康,环境污染问题日益凸显,含铊矿产资源利用过程中,必须采取必要的预防污染措施。在现有企业废水处理工序中加入离子交换设备即污酸加入高锰酸钾氧化后,经过RCX-5143树脂置换浓缩回收;出水Tl控制在极低水平的同时,有效减少了后续沉淀污泥的处理量;通过技术中心实验研究表明通过离子交换除铊设备与现有工艺的配合,可以满足实验设计中污泥减量化的目的,可以为企业生产节约成本同时为改进工艺提供支持。

超高温好氧发酵技术应用于污泥减量的研究

超高温好氧发酵技术无论在污泥减量还是在产物的卫生安全和腐熟上都有较大的优势,可为未来污泥处理处置提供出路。本文将超高温发酵技术应用于污水厂污泥处理,通过多轮次超高温堆肥发酵,发酵最高温度可达到105℃,三个批次发酵稳定时的平均温度分别为86.1℃、74.3℃和77.6℃。发酵均能维持30天以上的杀菌腐熟温度(≥50℃),且发酵产物和中未检测出粪大肠杆菌。经超高温发酵处理后的污泥水分削减率在25.3%~43.7%;有机物削减率在10.54%~21.24%。发酵后产物中全氮和全磷含量分别提升77.8%和26.6%,Pb降低96.0%、Hg降低64.5%、Cr降低53.1%、Zn降低4.7%,说明超高温污泥发酵具备较好的氮磷富集和金属钝化效果。同时,对污泥作为有机生物肥料,发挥更大的经济价值提供了可能。

MBR工艺在市政生活污水处理厂中污泥减量作用实践分析

通过分析昆明地区稳定运行10年的MBR工艺市政生活污水处理厂的污泥产量,对MBR的低泥量做定量核算和与其他常用工艺的产泥进行对比,得出MBR工艺产泥量比设计规范低约6.78%~47.97%;MBR工艺产泥量与其他工艺相比,比A2O工艺少15%、比ICEAS工艺少12%、比氧化沟工艺少10%;对影响MBR工艺污泥减量因素进行分析,得出泥龄与产泥量负相关最大,MLVSS次之;F/M与产泥量正相关最高,水量与进水BOD5次之,进、出水SS及水温与产泥量相关性不强;模拟了MBR工艺的产泥系数,得出BOD5产泥系数为0.44,SS的污泥转换率f为0.37;MBR工艺脱水污泥处置成本比氧化沟工艺低10%、比ICEAS工艺低11%、比A2O工艺低14%,在“双碳”背景下,本文给出了MBR工艺的污泥减量数值,为MBR工艺污泥减量作用在工程应用上提供指导性的参考依据。

低温-次氯酸钠对污泥减量化及可生化性研究

以市政污泥为研究对象,探究了低温耦合次氯酸钠对污泥的破解效果,以及后续减量化及可生化性的影响。在反应温度为80℃、NaClO投加量为166.7 mg/g、反应时间为60 min的实验条件下,破解液中SCOD可以达到13210 mg/L,COD破解率达到42.54%。破解液中的多糖及蛋白质质量浓度可达到587.3、376.8 mg/L,说明该方法可有效破解污泥,药剂投加成本仅为0.029元/g。污泥SS去除率达到30.71%,可有效减少污泥预处理成本,实现污泥减量化,并缩减污泥后续处置成本。经加热处理后液相中的余氯在1.0 h内可降至0.37 mg/L,破解液的碳氮比由10.04提高到28.97,但BOD5/SCOD仅为0.282。结合反应过程中TCOD和蛋白质的变化,以及三维荧光光谱表征,推测可能是ClO^(-)与部分易降解有机物发生矿化反应,导致破解液的可生化性有所降低。研究结果表明该方法对污泥减量化效果显著,药剂投加成本低,可生化性可接受,可为污泥的减量化及资源化利用提供一定参考。

基于ISBS生物反应器的剩余污泥减量研究

生物膜法是污泥减量的重要工具,而蜂窝式固定床生物反应器(ISBS)是其新型改良工艺。本文以ISBS生物反应器为研究对象,分析化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)等常规指标的沿程变化规律,考察反应器单元格的污水处理效能并探索微生物的生长环境,从脱氢酶活性和胞外聚合物两方面讨论反应器与污泥减量的联系。结果显示,ISBS生物反应器前两个区域主要去除大部分污染物,后面的单元格则能分解难降解的大分子物质,从而使整个系统呈现优秀的污水处理能力;当ISBS生物反应器前两个区域DO浓度控制在1.3~3.5 mg/L时,该工艺具有良好的脱氮性能与有机物去除能力,ISBS生物反应器为不同微生物提供稳定的生长区域,使生物膜微生物量一直达到动态平衡,微生物也更加丰富,这是强化污泥减量的重要原因。

剩余污泥回流至水解池对污泥减量效果及其机理的研究

目前我国对于城市污水的处理已经有了一定的进展和成效,但是仍存在一个亟待解决的问题,就是污水处理产生的剩余污泥量大且后续处理难度很大。针对这一问题本文提出利用水解酸化-微孔曝气氧化沟组合工艺对城市污水进行处理,拟解决剩余污泥这一大难题。研究以南方某大型污水处理厂进水为研究对象,提出在原有水解反硝化的基础上将剩余污泥回流到水解池中,通过对比实验,探求污水处理中污泥减量的效果,有利于剩余污泥减量的工艺参数。实验结果表明,回流前污泥表观产率为0.306gMLSS/gCOD,回流之后为0.186gMLSS/gCOD,污泥回流工况较无回流工况可实现39%的污泥减量率。同时,污泥回流后颗粒污泥得到了生长,质量和体积都有所增加;颜色由回流前的黑色变为灰棕色;颗粒污泥的平均粒径也比回流之前要小;MLVSS/MLSS的值明显变大,回流之后污泥活性变大。

城镇污水处理厂污泥减量处理工艺

随着社会经济的快速发展,我国对于环境问题也越来越重视。在城镇生活垃圾中含有大量的有机物和营养物质,如果不能及时有效地进行无害化处理就会造成二次污染现象出现,严重威胁到人们的身体健康。因此,需要采取科学合理的方法将其加以利用。目前常用的污泥水处理技术主要有活性污泥法、生物膜法以及人工湿地等。其中,活性污泥法是最为常见的一种污水处理方式,该工艺流程简单且投资成本低,但是由于其具有一定程度上的局限性,所以并不适合大规模推广应用;生物膜法虽然具有良好效果,不过其运行周期较长,而且容易受到外界因素影响,导致出水水质无法达到国家标准要求;人工湿地是近年来新兴的污水处理技术,不仅可以实现高效脱氮除磷的目的,还具备较好的稳定性与抗冲击性能,同时操作过程较为简单,不会产生二次污染,因而被广泛应用于城市生活垃圾的深度处理过程当中。

水解酸化/AAO工艺的同步脱氮除磷及污泥减量研究

针对传统活性污泥法脱氮除磷效率低、污泥产量高的缺点，提出了水解酸化／缺氧-厌氧-好氧（HAAO）污水、污泥一体化处理工艺，研究了该工艺去除COD、氮、磷和污泥减量的效果及其主要影响因素。试验结果表明，在进水COD为286-425mg／L、NH4^＋ -N为36-58mg／L、PO4^3- -P为4-12mg／L、总水力停留时间为11．5h及无外加碳源和碱度的条件下，系统对COD、NH4^＋ -N、TN、PO4^3- -P的去除率分别可达95％、98％、84％、87％。好氧段的DO浓度、固体停留时间（SRT）和剩余污泥回流比对系统的运行效果有重要影响。将污水和剩余污泥同时进行水解酸化，既可有效地改善污水的可生化性，提高系统对碳源的利用效率，又可实现污泥的减量化，试验条件下系统的污泥减量率达56．5％。

污泥减量化水处理技术的研究进展

针对污泥处理处置过程中的环境问题和经济问题,从基于微生物隐性生长、代谢解偶联、微型动物捕食和维持代谢等方面阐述了污泥减量化水处理技术的的研究进展,介绍了相关工艺的原理和特点,并指出了其研究的发展方向和应用前景。

水解酸化应用于剩余污泥减量的试验研究

碱减量印染废水生物处理剩余污泥接种培养成熟的水解酸化菌,通过它们的新陈代谢作用,可以实现系统内生命物质的更新和减量,同时降解了污泥吸附的有机物等,达到对剩余污泥减量的目的。在系统污泥减量初期,水解酸化作用对微生物的"液化"、内容物释放和对有机物的生物降解作用是污泥减量的主要原因;随着中间代谢产物的积累,微生物活性受到抑制,试验后期剩余污泥减量主要是微生物内源呼吸的结果。试验条件下,接种了成熟水解酸化细菌的2组剩余污泥MLSS浓度分别为7.765和11.250 g/L,MLVSS浓度分别为4.466和6.360 g/L,经过513 h后MLSS、MLVSS浓度较开始时分别下降了40.31%、45.73%和54.85%、63.18%。一定污泥浓度范围,污泥减量效果与污泥浓度正相关。

3种生物处理方式对污泥减量效果的比较及优化

通过间歇试验得到3种生物方式(污泥好氧消化、厌氧消化以及颤蚓摄食)对污泥的比减量速率、污泥减量速率和污泥减量比例.当初始污泥浓度为2 500mg.L-1时,经过24h减量,颤蚓摄食、厌氧消化和好氧消化3种方式对污泥的比减量速率R分别为0.13 mg.(mg.d)-1,0.09 mg.(mg.d)-1和0.03 mg.(mg.d)-1,对污泥的减量速率分别为315 mg.(L.d)-1,263mg.(L.d)-1和65 mg.(L.d)-1.通过细菌荧光染色和脱氢酶活性检测证实颤蚓摄食在短时间内对污泥中细菌细胞膜的破坏程度最大,可以将颤蚓摄食和厌氧消化相组合强化对污泥的减量.对于初始浓度为2 500mg.L-1的污泥,颤蚓摄食12h后再厌氧消化36h,可以在2d左右使污泥减量的比例达到30%,减量比速率为0.25 mg.(mg.d)-1.当初始污泥浓度增加到4 240mg.L-1,颤蚓摄食时间需要延长到24h方能保证组合工艺对污泥最大程度地减量.

污泥龄对LSP & PNR污泥减量新工艺运行效能的影响

通过研究分析污泥龄（SRT）对富磷污水除磷的LSP＆PNR污泥减量新工艺运行效果的影响，结果发现，延长污泥龄有利于提高系统的厌氧释磷能力，但不影响其总的除磷率，同时磷的回收比例增大，当SRT=50 d时，磷回收率取得最大值70.4%；LSP＆PNR系统污泥龄增加，还有利于污泥产率的降低。试验还发现，排富磷污水除磷的长污泥龄LSP＆PNR系统的除磷效率与污泥产率之间不存在制约关系，即系统可以同时获得优异的污泥减量与生物除磷效果，当SRT=50 d时，每降解1 kg COD仅产生0.143 kg污泥，而除磷率达最高值92.8%；LSP＆PNR系统中SRT、DO与SVI之间存在一定的相关性，在供氧充足（DO=0.8-1.5 mg/L）条件下，SRT增加，SVI越高，但对于SRT为50 d的LSP＆PNR系统，稳定运行时没有污泥膨胀之虞。

LSP&PNR工艺的脱氮除磷和污泥减量性能研究

在工艺调控的基础上，发现限氧曝气、连续流A／O工艺在长污泥龄条件下融合外排厌氧富磷上清液的侧流除磷技术可以解决污泥减量工艺对氮、磷去除能力低的问题，以此为基础开发了具有脱氮除磷功能的污泥减量LSP＆PNR工艺。应用该工艺处理校园生活污水的试验结果表明，在SRT=50d、DO=0．5～1．5mg／L以及进水COD=332～420mg／L、NH，-N=30～40mg／L、TN=34～51mg／L、TP=6～9mg／L的条件下，出水COD≤23mg／L、NH3-N≤3．2mg／L、TN≤17mg／L、TP≤0．72mg／L；表观污泥产率为0．155gMLSS／gCOD。研究还发现，在LSP＆PNR工艺中同步硝化反硝化是最主要的脱氮形式，约占反硝化脱氮总量的60％；代谢BOD，的需氧量为1．38～1．57kgO2／kgBOD5；进入化学除磷池的侧流液量相当于处理水量的10％～15％。

污泥减量化技术研究进展

针对当前日益突出的污泥处理处置难等问题,分别从物理法、化学法和生物法等方面阐述了当前污泥减量化技术的研究发展现状,介绍了各种工艺的基本原理、特点和存在的问题。结合国内外污泥减量化技术的研究进展,提出了未来污泥减量化技术的发展方向。

废水处理中污泥减量技术现状及发展趋势

随着污水厂污水处理量的不断增加,剩余污泥处理问题变得日益严重,污泥减量技术是目前解决剩余污泥难题的重要途径。从基于解偶联、隐性生长、微型动物捕食等方面阐述了废水处理污泥减量化技术的研究和应用现状,介绍了相关技术及工艺的原理和特点,并提出了其研究的发展趋势。

好氧-沉淀-厌氧工艺剩余污泥减量化的影响因素

研究了好氧-沉淀-厌氧(OSA)工艺污泥减量效果以及ORP、污泥回流比、厌氧污泥浓度、厌氧污泥停留时间、有机负荷和废水种类等因素对OSA工艺污泥产率的影响.结果表明,连续流OSA工艺平均污泥产率为0.24g/g,比相同条件下传统活性污泥(CAS)工艺污泥产率下降44.34%.降低ORP主要从污泥衰减效果和能量解偶联两方面影响OSA工艺污泥产率.间歇实验结果表明,浓缩污泥ORP从-100mV降到-250mV时,污泥衰减更加显著,污泥产率从0.43g/g降至0.32g/g.污泥回流比是OSA工艺污泥产率重要影响因素,以实验运行稳定性和污泥产率相结合为原则,连续流实验的最佳回流比为0.33.提高厌氧污泥浓度,延长厌氧污泥停留时间,有利于污泥减量.Ns从0.41kg/(kg·d)提高到1.13kg/(kg·d),将乙酸钠为唯一碳源的配水改变为屠宰废水,均能使CAS工艺污泥产率提高,而OSA工艺污泥产率基本不受影响,因此OSA工艺污泥减量率相对于相同条件下CAS工艺提高6%左右.

污泥减量化技术研究进展

面对近年来污水处理行业污泥产量大、处理处置成本高而环境要求日趋严格的严峻形势,该文综合国内外近年来的学术研究和实践成果,系统介绍了污泥减量的理论基础,即污泥隐性增长、解偶联代谢、生物捕食和维持代谢。并详细探讨了基于4种减量原理的污泥减量新技术。