基于高速转盘法的剩余污泥可溶化处理

高速转盘法是作者等开发的一种新型的剩余污泥可溶化处理的物理方法,是一种经济实用的剩余污泥减量化、资源化的前处理工艺。实验采用自制的高速转盘对污泥进行可溶化处理,并对实验过程中污泥的可溶化机制、实验装置的结构及运转参数与污泥可溶化之间的关联特性进行了研究。结果表明:高速转盘所产生的流体剪切力是导致污泥可溶化的主要原因,同时,转盘与定盘之间的研磨作用和水解酶的酶促反应也对污泥可溶化起到了促进作用。研究发现:流体剪切力仅存在于距转盘微小距离的空间内对污泥微生物细胞进行破碎,而且足够大的转盘转速与足够高的污泥MLSS浓度才能产生高效的导致污泥可溶化的流体剪切力。在转盘转速为5000r.min-1,污泥MLSS浓度高于18000mg.L-1,处理45min时,污泥的可溶化率(DOC/TOC)达50%以上。

膜生物反应器中微生物特征与膜污染的相关性

采用Anoxic/Oxic(A/O)工艺的浸没板式膜生物反应器处理城市生活污水。以PCR-DGGE和FISH等分子生物学方法对系统中的微生物学特性与膜污染的相关性进行了研究。结果发现:当MLSS为1.10×104mg/L时,占据最大体积分数的污泥颗粒的直径为47.75μm,小于2μm的微粒子体积分数为1.01%,同时,动胶菌比例达到最高值36.5%,膜组件操作压力达最低值4.5 kPa;而MLSS为2.05×104mg/L时,占有最大体积分数的污泥颗粒直径为24.54μm,小于2μm的微粒子体积分数为2.07%,动胶菌占全菌的比例为最低值15.5%,同时膜组件的操作压力大于17 kPa。结果表明,具有较佳的菌群多样性和较高比例动胶菌的活性污泥中,菌胶团的颗粒较大,且易造成膜孔堵塞的微小粒子相对较少,致使膜组件的操作压力降低。研究显示膜生物反应器中的微生物学特性也是膜污染的重要影响因素之一。

旋转型分离器流场中粒子运动的数值解析

作为固液分离器的基础研究,应用龙格-库塔法对进入旋转态液体中的固体粒子由运动开始到被分离完成的全过程进行了数值计算。动力学模型中除考虑了重力、浮力、流体粘性力外,还考虑了假想质量力、Basst力、Sffm an扬力以及压力梯度力等多种力的作用。在实验装置中与数值计算参数相同的条件下进行了可视化实验研究。计算结果发现,在运动开始阶段,粒子的粒径越小,加速度越大,很快进入运动平衡状态,相反粒子粒径越大,加速度越小。运动的第2阶段,直径大的粒子仍在加速运动,因此不同直径的粒子运动之间存在一个运动加速度、速度及位移逆转现象。数值解析结果与可视化实验结果进行了比较,证明了数学模型与计算结果的正确性。

应用FISH法对污水生物处理系统中细菌数量的计数

近年来,FISH(Fluorescence in Situ Hybridization,荧光原位杂交)法作为一种应用分子生物学技术对细胞及细菌等微生物进行定性以及定量分析的研究方法,在国际上得到广泛的应用。本文介绍了应用FISH法对污水处理工艺中细菌数量的计数方法。同时介绍了活性污泥试样制作、FISH法观测试样的制作以及各种试剂的配制、作用以及使用方法,基因探针的选择原则、杂交方法等实际操作方法与过程。

金属膜生物反应器运行参数的优化研究

采用正交试验法对浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)进行运行参数的优化研究。试验选择抽停时间比、曝气量、反洗频率与反洗水量等4个参数为因素,使用膜操作压力变化率K进行评价,结果表明各参数对膜过滤性能的影响为:抽停时间比>反洗频率>反洗水量>曝气量;优化运行参数为:抽停时间比6∶1,反洗频率2次/h,反洗水量2m3/(m2.d),曝气量10L/min。膜过滤阻力组成部分的测定表明,滤饼层阻力为膜阻力的主要组成部分,曝气量过大会导致膜内部污染的加剧。

基于喷射流泥沙采集器的沉积层粒子特性对流化特性的影响

Nozaki开发出一种以流体为载体,带有喷射口与吸入口的喷射流式泥沙采集器.利用尺寸、密度不同的颗粒物在多相流体中的运动特性,该装置可实现颗粒物如泥沙、谷物的采集和分离.该装置通过喷射流体搅动泥沙沉积层并使其流化,之后通过吸引流将泥沙颗粒收集.喷射、吸引、采集及分离等过程受到装置的结构、沉积层中粒子的物理特征等诸多因素的影响.本工作采用喷射口直径6mm,吸引口直径30mm的实验装置,以水为流体载体,设定相应的喷射流和吸引流流速,选择密度(2520~2587kg/m3)相近的直径在37.5~855mm之间的球形玻璃和大小相当的火山灰粒子为被采集物.针对两种粒子的沉积层对流化域体积、流化域表面的最大半径的影响,喷射流和吸引流对沉积层作用时间对流化域体积的影响等进行了实验研究.结果表明,最佳流化特性出现在200mm的粒子,其流化特性与粒子形状特性无关.尽管两种粒子的流化域体积相近,但是流化域表面半径差异较大.