温度分级厌氧消化工艺的研究进展

温度分级厌氧消化(TPAD)由高温前相和中温后相组成,是近些年来一种实现有机废弃物高效能源化处理的新型厌氧消化工艺,它结合了中温厌氧消化与高温厌氧消化各自反应的优点,有效地提高了有机废弃物的厌氧消化效率,具有广阔的应用前景,是近些年来有机废弃物厌氧消化的一个热点。本文通过梳理近20年来国内外的文献,重点分析了TPAD的优势,从不同角度介绍了TPAD的运行效果,揭示了包括消化基质性质、前后相温度、停留时间、有机负荷以及前相pH在内的各个因素对于TPAD的影响,详细总结了TPAD中微生物的菌群结构及其相互作用,并对TPAD进行了多方面的评估以及对未来的发展方向进行了展望,以期为该工艺的研究与应用提供系统和科学的参考,促进有机废弃物的能源化。

污水处理系统剩余污泥碱处理融胞效果研究

研究了碱处理对污水生物处理系统剩余污泥的融胞效果及其影响因素.结果表明,碱处理能够使污泥细胞中有机物溶出,成为溶解性物质,从而使污泥液相的溶解性化学需氧量增加.pH值高于11.0时,污泥的絮体和细胞2种结构被破坏,而pH值低于11时,仅能破坏其絮体结构.碱处理过程中,起作用的是OH-离子,但同时加入的金属离子也会影响污泥融胞的效果.碱处理能减小污泥的重量,VS的最大去除率可达48.01%(TS约为40.40%,pH值13.0左右时).污泥粒径随着碱处理pH值的升高而减小.污泥浓度、pH值和处理时间均是影响碱处理效果的重要因素,正交试验表明,在高pH值下,污泥浓度越高,碱处理污泥融出的SCOD总量越多,但折算为相同pH值下,单位污泥融出的SCOD基本不变.

不同预处理方法对剩余污泥性质的影响研究

研究了3种污泥预处理方法（酸、碱和热处理）对污泥性质的影响.结果表明,3种处理方法对污泥均有一定破碎作用,其中碱处理的破碎效果最好,污泥的破碎率最大（约达58.46%）,释放的SCOD最高（2 934.9 mg/L）.处理后污泥的溶解性有机物的主要成分为蛋白质、碳水化合物和挥发性脂肪酸（三者之和约占总量的80%～90%）,碱处理污泥的溶解性蛋白质增加最多（2 058.6 mg/L）,而溶解性碳水化合物则是热处理污泥的增加值最大（353.2 mg/L）.3种污泥预处理方法均会降低污泥的SS和VSS,其中碱处理效果最好,两者的减少量分别达到25.32%和38.84%,而酸处理效果最差,仅9.05%和1.80%.粒径分析表明,酸、碱处理会减小污泥的粒径、增加污泥的比表面积和提高污泥粒径的均匀性.本研究还对3种预处理方法对污泥的融胞机理进行了分析.

微生物发酵产氢的影响因素分析

随着环保要求的愈益严格和化石能源的日益短缺,氢作为清洁高效的可再生能源日益受到人们的重视。微生物发酵产氢可以利用可再生的生物质,符合可持续发展的要求。针对影响微生物发酵产氢的因素,总结了国内外在该领域的研究成果,重点介绍了产氢微生物、营养物、产物和工艺操作条件等方面对发酵产氢的影响,同时还阐述了以有机废弃物为基质时的发酵产氢影响因素。

二价金属离子对UASB颗粒污泥的影响

分析了Mg2 +、Ca2 +、Fe2

污水处理厂剩余污泥热处理发酵产氢的影响因素

研究了影响污水处理厂剩余污泥热处理厌氧发酵产氢的4个因素:热处理时间、污泥浓度、起始pH和反应瓶顶隙率.结果表明,热处理时间会影响污泥热处理的效果,导致发酵产氢的底物-污泥不同,从而影响热处理污泥的发酵产氢,121℃下热处理5min为最佳处理时间.中性起始pH值(6.5～8.0)下,热处理污泥的氢产率相对稳定,低于6.5不利于发酵产氢.当反应瓶的顶隙率为51.61%时,热处理污泥的氢产率最大.7.81g/L为最佳污泥浓度,该浓度下污泥的氢产率最大,高于或低于该浓度时,污泥的发酵氢产率均下降.在最佳条件下,热处理污泥的氢产率达19.57mL/gVSS.

常温厌氧生物处理技术

常温厌氧生物处理技术是一种有机废弃物处理技术,具有低能耗、微生物生长速度慢、污泥产量少等优点。对常温厌氧生物处理技术从温度、工艺和生物相进行了总结和分析。分析表明,虽然常温厌氧生物处理技术由于受到温度的影响,存在一些不足,如处理效率不稳定,沼气产量相对较少等,但由于不需加热、保温系统,并可从工艺、操作等方面进行调整改进,因此日益受到人们的关注,其研究和应用也趋增多。

两种污泥高级厌氧消化工艺的比较:高温热处理和低温热碱处理

1研究亮点*两种预处理导致的污泥破碎程度相似;*两种污泥高级厌氧消化具有相似的甲烷产量和有机物去除率;*两种污泥高级厌氧消化的产甲烷途径不同;*低温热碱处理具有更高的能量效率。2背景污水处理是一个高能耗过程,其能耗占总运行费用的25%~65%。据估计,污泥厌氧消化效率最大时所产生的沼气可代替污水处理厂70%~80%的能耗。然而传统的污泥厌氧消化存在着停留时间长、甲烷产率低等不足。热处理作为一种成熟的强化污泥厌氧消化的预处理技术,其强化效果依赖于热处理温度。

利用有机废弃物的发酵产氢

利用有机废弃物进行发酵产氢,在实现有机废弃物减量处理、资源化、降低污染的同时,可以氢能的形式再生能源。针对有机废弃物发酵产氢,总结了目前国内外在该领域的研究成果,论述了发酵产氢微生物的种类,详细介绍了有机废弃物的产氢过程、机制、主要影响因素,着重分析了利用有机废弃物进行发酵产氢时存在的问题及其解决方法。

镁离子对厌氧污泥产气活性的影响

厌氧污泥的产气活性是厌氧废水处理中的一个重要指标。本文通过实验证明了镁离子对厌氧污泥的产气活性有较大影响 ,(3～ 10 ) mmol/ L的浓度能够促进厌氧污泥产气 ,浓度过低或浓度过高都会抑制污泥产气。本文还提出了镁离子影响污泥产气活性的可能机制。

低溶解氧和磷缺乏引发的非丝状菌污泥膨胀及控制

针对污泥培养过程中出现的非丝状菌污泥膨胀,分析了发生膨胀后污泥的特征、性状及其降解污染物性能.反应器中低溶解氧浓度(0～0.7mg/L)和低P/BOD5值(0.78/100)2种因素共同作用导致污泥膨胀.污泥胞外多聚糖含量越高,污泥憎水性越小,SVI也越高.通过提高溶解氧浓度和P/BOD5值,可使污泥沉降性能得到恢复.此外,向膨胀污泥中投加多孔填料,在不降低处理效能的情况下,很快使系统免受污泥沉降性能恶化的困扰,而向膨胀污泥中投加强氧化剂NaClO并不能有效控制污泥膨胀.

污水处理厂污泥制备生物炭及应用的研究进展

以污泥为原料制备生物炭是实现污泥资源化利用的途径之一,具有成本低、方法简单等优点。为了推动污泥制备生物炭技术的发展和应用,本文从制备方法、影响因素和应用领域等方面总结和归纳了污水处理厂污泥制备生物炭的研究现状,阐述了污泥生物炭不同制备方法及其优缺点,详细分析了不同影响因素对污泥生物炭产率、比表面积、孔径大小和孔径分布等特点的影响,总结了污泥生物炭在环境和农业领域的应用情况,提出了目前污泥制备生物炭技术存在的生物炭产率低、重金属易析出和生产批次差异等问题,并指出了今后的发展方向。

新型接触氧化工艺处理农村污水的研究

针对农村污水处理TN排放要求和污泥处理的难题,通过对接触氧化工艺进行改良,增设缺氧单元,并通过气提将好氧单元部分混合液回流到缺氧单元,一方面通过混合液中硝酸盐回流增加缺氧单元的反硝化基质;另一方面通过混合液中的回流污泥吸附污染物、延长其厌氧水解时间,来提高装置的脱氮效率和实现污泥减量,延长排泥周期。结果表明,尽管无回流和有回流两种运行状况下,装置的出水COD、TN、NH3-N、SS浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准,但是相比无回流运行,增加回流时,装置的TN和SS平均去除率分别由66.49%和90.73%提高到80.58%和97.17%,同时,污泥产量降低了29.60%。微生物菌群结构分析表明有回流运行更有利于反硝化细菌的生长。

城市污水处理厂剩余污泥热值估算方法研究

污水处理厂剩余污泥所具有的热值是衡量其能量利用价值的重要指标。目前的热值分析方法检测步骤繁琐、成本高,在污水处理厂的实际应用中有一定的困难。以北京市5座污水处理厂的剩余污泥为研究对象,通过测量污泥样品的挥发性固体(VS)与总固体(TS)含量和污泥的热值,发现污泥的VS/TS与污泥热值具有良好的线性关系,由此确定出估算污泥热值的计算公式。并采用多座污水处理厂的污泥数据对公式的适用性进行验证。对比分析表明,该公式能较准确地估算污泥热值,且其操作和所需仪器设备更为简单,能够根据污水处理厂日常对VS和TS的分析值快速估算污泥的热值。

在氧化沟中构建微生物燃料电池

在氧化沟中构建了微生物燃料电池,经测定微生物燃料电池电压为0.24～0.39 V,均值为0.29 V。经计算该微生物燃料电池的产电功率为0.05～0.15 mW,均值为0.08 mW。构建了微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为75%～90%,TN去除率为5%～38%;无微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为77%～89%,TN去除率为5%～23%。构建微生物燃料电池后能减少氧化沟内外沟中污泥的增加量,约减少15%。

天津北塘排污河沉积物的重金属污染及评价

北塘排污河是天津市海河以北市政污水的主要受纳水体,其污染十分严重。该研究于2009年沿河采集其沉积物,调查重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Cd和Hg的污染状况。结果表明,沉积物中这6种重金属沿河呈波浪变化,其中Cu和Zn在西碱河入河口处最高,Pb、Cd和Hg在靖江桥处最高,而Cr在京津高速路桥处最高,其平均含量的大小变化顺序为Zn﹥Cu﹥Cr﹥Pb﹥Cd﹥Hg。采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对其评价表明,这6种重金属的整体污染和潜在生态风险均比较严重,京津高速路桥处污染最为严重;靖江桥处风险等级最高,潜在生态风险最大;就整条河而言,重金属污染程度大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Zn﹥Pb﹥Cr,而潜在生态风险大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Pb﹥Zn﹥Cr。

活性污泥活性的表征及其检测方法研究

活性污泥法以其净化效果好、管理方便等优势在污水处理中得以广泛应用。为了能及时发现异常状况、维持正常的处理效率、调控污水处理工艺的高效运行,需要探索快速、简单、可靠、经济的表征活性污泥活性的指标。对其常用检测指标的研究情况进行综述,重点阐述了4个可有效表征污泥活性的指标(比耗氧速率、脱氢酶活性、比电子传递体系活性、比三磷酸腺苷)的原理、特点、应用、检测方法及其优缺点,并进行比较,以期为活性污泥污水处理厂的有效管理提供参考。

有机废弃物厌氧共发酵制氢研究进展

化石燃料的消耗和有机废弃物的大量排放带来了严重的环境问题,而利用有机废弃物进行厌氧发酵制氢是可持续且环境友好的。为了克服单一底物厌氧发酵制氢存在的因营养元素不均衡、毒性抑制和微生物种类较少等导致氢气产率较低的局限性,不同类型的底物厌氧共发酵制氢技术得以开发,然而现阶段仍然存在过程机理不清楚和关键工艺参数不明确等问题。本文综述了有机废弃物厌氧共发酵制氢的必要性、优点及主要影响因素,归纳了不同有机废弃物混合比、有机负荷、发酵温度、水力停留时间、初始pH以及固液比、搅拌方式和反应器类型等关键工艺参数特征及其范围,分析比较了不同有机废弃物厌氧共发酵体系的氢气浓度及产率、发酵液pH、氨氮和挥发性脂肪酸及其组成等工艺特性,总结了产氢功能菌群及其产氢特性及不稳定系统特征微生物。随后指出了目前研究存在的一些不足,并对其在底物利用范围及其预处理、过程机理、技术完善及其综合评估等方面的研究与应用前景进行了展望,为有机废弃物厌氧共发酵制氢技术的研发与应用提供依据。

化学解偶联剂污泥减量技术的研究进展

针对日益严重的污泥问题,从污泥减量效果、出水水质及污泥性质等方面归纳和总结了以"源头控制"为目标的化学解偶联剂污泥减量技术的研究现状,阐述了化学解偶联剂污泥减量技术的机理及化学解偶联剂的种类和特点,详细讨论了化学解偶联剂的污泥减量效果及其对COD、N、P去除和污泥沉降性、活性、絮体结构与微生物群落结构等的影响及影响因素,并指出了这种污泥减量技术目前存在的问题和今后的发展方向。

响应面优化热碱回收污泥蛋白质条件的研究

热碱法是一种重要的从污泥中回收蛋白质的方法,在单因素试验基础上,采用响应面法对热碱法回收污泥蛋白质的关键工艺参数(温度、时间和pH)进行了优化。研究结果表明,所选取工艺参数对热碱法回收污泥蛋白质影响显著性顺序为:pH>时间>温度。交互作用显著顺序为:温度与pH>时间与pH>温度与时间。热碱回收污泥蛋白质的最优化组合为:175.6℃、pH 13.0和1.18h。当污泥浓度为(9.7±0.2)g/L(VSS)时,热碱法回收溶解性蛋白质最大可达到405.75mg/(g·VSS),蛋白质回收率达66.12%。