棉浆黑液厌氧生物降解与BMP测定

介绍了采用厌氧生物降解法处理棉浆黑液的实验原理、实验过程与实验结果。在实验中测定了 棉浆黑液的生物化学甲烷势(BMP,Biochemical Methane Potential)和化学需氧量,并对实验结果进行了 分析。

热水解预处理改善污泥的厌氧消化性能

先将污泥进行热水解预处理 ,其后测定生物化学甲烷势 (BMP)来研究热水解对污泥厌氧消化性能的影响 .结果表明 ,热水解预处理能加速污泥中固体有机物的溶解 ,溶解后的有机物进一步水解生成低分子物质 ,其中挥发性有机酸占溶解性COD(SCOD)的 30 %～ 4 0 % ,从而污泥的厌氧消化性能得到明显改善 .最合适的热水解温度和热水解时间为 170℃、30min .此条件下 ,污泥厌氧消化时总COD(TCOD)去除率从预处理前的 38 11%提高到 5 6 78% ,污泥中TCOD的沼气产率从 16 0mL/g提高到 2 5 0mL/g .

碱—热法预处理改善污泥厌氧消化性能的试验研究

用传统热化学法（简称同步法）促进污泥水解,将污水厂浓缩污泥预先用NaOH处理24 h,然后再进行热处理（简称碱-热法）。以生物化学甲烷势（BMP）试验后污泥的溶解性化学需氧量（SCOD）去除率和产气量来评价碱-热法预处理对污泥厌氧消化性能的影响。BMP试验结果表明：经碱-热法处理的污泥,SCOD去除率是同步法预处理污泥SCOD去除率的1.06~1.31倍,产气量是同步法预处理污泥产气量的1.08~1.31倍。可见,碱-热法能有效提高污泥中有机物的可生化性,减少厌氧消化后污泥的剩余SCOD浓度,提高生物气产量。

内源淀粉酶对污泥性质及厌氧消化性能的影响

为了研究污泥自身产生的淀粉酶对污泥性质的影响,将污泥中的淀粉酶产生菌(WYDF、WYZZ)发酵培养,再将培养液投加到污泥中,并测定了污泥的生物化学甲烷势(BMP),考察了淀粉酶对污泥厌氧消化性能的影响.结果表明,淀粉酶能够促进污泥的水解酸化过程,与未处理污泥相比,WYDF处理后挥发酸(VFA)最大质量浓度提高了56%.淀粉酶对污泥的溶解作用是有限的,处理后最高仅溶出污泥总化学需氧量(TCOD)中6%的有机物.用两菌株酶液联合处理后(WYDF+WYZZ),粒径在200～2 000μm之间的污泥明显减少.同时污泥厌氧消化性能得到较大提高.挥发性固体(VS)去除率从对照组的36.02%提高到42.19%;污泥的VS甲烷产率从对照组的381 mL/g提高到434 mL/g.

不同预处理方法促进剩余污泥破胞及厌氧消化产气效率的研究

水解阶段是污泥厌氧消化过程中的限速步骤,预处理技术能有效地将污泥中的大分子物质转化为溶解性有机物,提高污泥的水解效率和产甲烷量.本文以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,以热解温度、初始pH值为预处理参数,对比研究不同条件下热解、碱解、热碱联合三种预处理方式对污泥破解率和产甲烷效果的影响.结果表明:经热解(120℃)、碱解(初始pH=12)和热碱联合(120℃、初始pH=12)后,污泥中溶解性COD(SCOD)、溶解性蛋白质与多糖等物质的浓度均有大幅度提高,污泥的最大破胞率分别为28.9%、29.7%和53.3%,SCOD的最大浓度分别可达到118.88 mg/gMLSS、121.84 mg/gMLSS、228.70 mg/gMLSS.三种预处理均对污泥减量化起到的一定的促进作用,热解(120℃)SS去除率达到了9.7%,VSS达到了14.7%,碱解pH=12时,SS去除率达到了9.6%,VSS达到了10.8%,热碱联合(120℃、初始pH=12)SS去除率达到了14.2%,VSS达到了31.6%.同时,污泥厌氧消化的产甲烷效率也得到了显著提升,与未处理污泥相比,经热解、碱解、热碱联合预处理后污泥产甲烷效率分别提高了72.4%、46.2%、135.8%.综合对比污泥破胞效果、污泥减量化及产甲烷效果等方面,热碱联合预处理在相同的预处理条件下,优于单独热或单独碱预处理的效果.生物化学甲烷势(biochemical methane potential,BMP)实验结果显示,在最佳热碱联合预处理条件下,甲烷产气量是对照组的2.33倍,甲烷产气率可达303.70 mL/gVSS,净效益为14.16×10^(-4)元/gVSS.

蒸汽爆破对脱水污泥溶解性和厌氧消化性能的影响

利用蒸汽爆破装置对脱水污泥进行了预处理,研究蒸汽爆破对污泥溶解性和厌氧消化性能的影响。结果表明,经汽爆处理后污泥的絮体结构遭到部分破坏,1 MPa条件下的汽爆污泥液相中可溶性糖、挥发性脂肪酸和DNA的浓度较原污泥分别提高了806.38%、577.36%和300%,BOD5/TCOD上升了35.58%;厌氧消化过程中累积产气量和甲烷平均含量分别为320 m L和42.32%,比未处理污泥提高了611.11%和726.56%;VFAs和氨氮平均浓度分别达到107.0 mg/L和1 758.7 mg/L。同时,压强升高可进一步改善污泥溶解性和厌氧消化性能。

不同预处理方法对脱水污泥厌氧消化的影响

以城市污水厂脱水污泥为对象,研究不同预处理方法(低温水热、HCl、H_2O_2、HCl+低温水热、H_2O_2+低温水热、HCl+低温水热+HAc、H_2O_2+低温水热+HAc)对污泥可溶化率和后续厌氧消化产气的影响。实验结果表明,HCl添加量越大,p H越低;H_2O_2添加量越大,污泥可溶化效果越好。H_2O_2+低温水热+HAc可溶化效果最为显著,经预处理后溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)是原泥的13.4倍,溶解性碳水化合物为原泥的4.1倍。可溶化效果与预处理方式均对挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)有影响。预处理条件为HCl+低温水热或H_2O_2+低温水热时,污泥自身VFA含量有较大幅度增加。生物化学甲烷势(biochemical methane potential,BMP)实验显示,甲烷产率提高与产气高峰提前呈正相关;添加HAc可有效提高微生物对污泥的代谢,有利于甲烷产率的提高。预处理条件为H_2O_2+低温水热+HAc时的甲烷产率最大,比原泥甲烷产率提高了57.63%,优于已有研究成果。