Low intensity ultrasound stimulates biological activity of aerobic activated sludge

This work aims to explore a procedure to improve biological wastewater treatment efficiency using low inten-sity ultrasound.The aerobic activated sludge from a munici-pal wastewater treatment plant was used as the experimental material.Oxygen uptake rate(OUR)of the activated sludge(AS)was determined to indicate the changes of AS activity stimulated by ultrasound at 35 kHz for 0-40 min with ultrasonic intensities of 0-1.2 W/cm^(2).The highest OUR was observed at the ultrasonic intensity of 0.3 W/cm^(2) and an irradiation period of 10 min;more than 15%increase was achieved immediately after sonication.More significantly,the AS activity stimulated by ultrasound could last 24 h after sonication,and the AS activity achieved its peak value within 8 h after sonication,or nearly 100%higher than the initial level after sonication.Therefore,to improve the wastewater treatment efficiency of bioreactors,ultrasound with an intensity of 0.3 W/cm^(2) could be employed to irradiate a part of the AS in the bioreactor for 10 min every 8 h.

低强度超声波改善污泥活性

采用城市污水处理厂的好氧活性污泥为试验材料,以好氧呼吸速率(OxygenUptakeRate,OUR)为指标,研究活性污泥在超声波强度0~1·2W/cm2、辐照时间0~40min处理后活性的变化.发现当采用超声波强度0·3W/cm2,辐照时间10min,对提高污泥活性的效果最为显著,不适当的处理时间与处理强度则不利于污泥活性的提高.因此,利用超声波激励污泥活性存在最佳的超声波强度和辐照持续时间.另外,研究了强度0·3W/cm2,辐照时间10min超声波辐射处理后0~48h中污泥活性的变化规律,发现超声辐照8h后污泥活性达到最大值,为辐射处理后初始活性的2倍,24h后超声波的强化作用基本消失.因此,可采用强度0·3W/cm2超声波每隔8h取反应器中的部分活性污泥辐照10min后再返回反应器,来提高生物反应器的处理效率.本文还对低强度的超声波改善污泥活性的可能机制进行了假说性解释.

活性污泥法石化工业废水处理动力学研究

利用活性污泥对石化工业废水进行降解研究 ,发现其降解过程反应遵循一级宏观反应动力学关系。计算了在各种操作条件下的反应速率K。通过比较反应速率K的大小 ,得知塔式曝气的效率远远高于传统的曝气池 。

高盐浓度对工业废水生化处理的影响研究

研究了生物制药废水的不同含盐量对生化处理系统效果的影响,以及对该系统中的生物学变化规律的影响。在含盐量低于2.5×104mg/L时,废水生化处理系统COD去除率可稳定在92%左右,污泥活性良好;随着进水盐浓度的增加,含盐量达到2.5×104mg/L时,污泥活性开始受到抑制,COD去除率急剧下降至80%左右;当废水含盐量达到3.5×104mg/L时,污泥活性明显受到抑制,污泥絮体开始部分解体,COD去除率下降到60%左右;当废水含盐量达到6.0×104mg/L时,污泥活性系统趋于崩溃,原生动物近乎绝迹,污泥絮体细碎分散,可见少量球形游离细菌,COD去除率仅有45%左右。

污水复合式生物处理系统中填料形式对污染物处理效果的影响

复合式生物处理方法是利用悬浮生长微生物和附着生长微生物的协同作用来去除污水中污染物 ,该法处理效率高 ,兼有活性污泥法和生物膜法优点。采用两种不同的填料形式考察并分析了复合式生物处理系统中填料形式对污水中有机污染物 ,总氮及氨氮等处理效果的影响 。

活性污泥法处理含砷废水初探

文章概述了含砷废水的产生及其处理方法,重点介绍了国内外研究报道较少的活性污泥法,以引起人们对这一有效除砷方法的重视。通过总结活性污泥法除砷的研究进展,探讨了活性污泥除砷的机理和影响因素,并提出今后要从活性污泥法除砷的机理、除砷工艺、及含砷废渣处理三方面开展研究,以促进该方法的应用。

城市污水中有机碳捕获工艺研究进展

资源可用性的限制正在推动当前社会生产体系发生变化,焦点从废弃物处理(污水处理)转向资源回收。传统污水处理技术存在着高能耗、污染转嫁等问题,且缺乏从污水中捕获大量有机物的能力。为有效地回收污水中存在的能量,将有机物富集浓缩至关重要,可通过物理、化学及生物过程将浓缩的有机物捕获到污泥相中。分析了传统污水处理工艺及其能源利用特点,并概述了目前用于城市污水有机物浓缩的代表工艺(如高负荷活性污泥法、化学强化一级处理及膜工艺技术),归纳总结其现状及存在的瓶颈问题,最后展望了碳捕获工艺未来的发展趋势。

新旧微孔曝气器氧转移速率试验研究

以某污水处理厂运行4年多的旧盘式曝气器和同型号的新盘式曝气器为试验对象,对其氧转移速率进行了对比试验,结果表明新旧曝气盘氧转移速率均明显分为两个阶段,运行了4年的旧曝气盘微孔数量减少、微孔孔径增大、气泡数量减少、气泡尺寸增大,氧转移速率比新曝气盘降低了29.2%。因此,污水处理厂在日常运行管理中要做好曝气器的保养工作,及时清洗更换破损、堵塞的曝气器避免能耗浪费。

在线好氧呼吸速率测量方法的研究

首先对好氧呼吸速率不同的在线测量方法的发展进行了探讨,并分析了不同方法存在的主要问题和应用限制。针对存在问题给出了一种呼吸速率在线测量的新方法。这种方法是使用一个溶解氧传感器,根据进出呼吸室的溶解氧质量分数,通过在线测量和计算获得呼吸速率。最后对这种方法的影响因素及各种软硬件问题进行了研究。

活性污泥法处理啤酒生产废水

介绍了一种简单可行的中小型啤酒厂废水处理方法。结果证明 ,活性污泥法对啤酒生产废水的处理效果良好 ,COD去除率达 93%、BOD去除率达 95%。处理后的废水达标排放 ,并可回用 ,有较好的经济效益和环境效益。

西安市污水处理厂改扩建工程工艺及其系统调试

西安市污水处理厂改扩建后处理能力为16×104m3/d,城市生活污水经格栅、沉砂池后进入原有的2座初沉池进行一级处理,其中:4×104m3/d的城市生活污水经一级处理后直接排放,6×104m3/d经普通活性污泥法(中负荷处理系统)处理后排放,其余6×104m3/d经A2O工艺与过滤工艺处理后回用.为确保系统的正常运行、优化运行参数,在竣工验收的基础上,编制调试计划和细则,采用空池调试、小水量清水调试、污水调试及污泥培养,进而进行系统调试,实现了处理水达标的要求.对如此多目标复杂处理系统的调试水国内首次,对丰富城市污水处理理论、指导污水厂运行具有很重要的价值.

活性污泥法处理含酚废水的冬季运行要点

本文通过对黑龙江化工厂活性污泥法处理含酚废水的运行分析,提出了冬季运行的要点,以确保污泥在冬季的正常生长,达到出水含酚浓度在0.5mg/L以下,提高酚水净化率。

普通活性污泥法改为A^2/O工艺运行实践

介绍西安市污水处理厂改扩建工程中生物处理系统改造前、后的工艺。改造前处理规模为12×104m3/d,采用二级生物处理。改造后处理规模为16×104m3/d,采用丹麦克鲁格公司A2/O工艺和设备,为二级生物处理,其出水可作为工业回用水和市政杂水用。该文还具体介绍了A2/O工艺运行情况及存在的问题。

碳捕获-厌氧消化耦合技术回收城市污水能源研究进展

在“双碳”战略驱动下,城市污水处理模式逐渐从“以能耗换水质”转变为“能源资源回收利用”。污水中富含蛋白质、脂质、多糖等有机物,通过物化/生化方式进行碳捕获,可获得富含有机物的浓缩产物,有效提升后续厌氧消化的能源回收效率。概述了典型碳捕获工艺[高负荷活性污泥(HRAS)法、化学强化一级处理(CEPT)和膜分离技术等]的捕获机制,从COD去除率、碳捕获率、污水浓缩程度等角度对典型碳捕获工艺进行了比较与总结,分析了碳捕获产物性质和能源回收途径,探讨了富碳浓缩产物的厌氧产甲烷效能及其影响因素,并通过解析工程化应用案例展示了“碳捕获-厌氧消化”耦合技术的优势和前景。最后,指出了工程应用中存在的问题、挑战及未来展望。

超声及碱处理促进剩余污泥水解的试验研究

剩余污泥水解是解决污水处理厂生物脱氮除磷的碳源不足和实现污泥资源化的重要途径。采用3个平行反应器,在35℃、厌氧条件下研究了剩余污泥以及经过超声预处理和碱处理(pH=10±0.1)的剩余污泥的水解过程。结果表明:超声预处理以及碱处理均能促进剩余污泥的水解,它们对污泥的平均比降解速率较原污泥可分别提高39.4%和93.9%,SCOD的平均溶出速率可分别提高92.9%和150.4%。另外,碱处理后水解对剩余污泥的降解比超声预处理的更快、更彻底。根据污泥比降解速率、SCOD溶出速率以及营养物释放速率大小,可认为水解过程分多阶段进行,其中污泥比降解和SCOD溶出速率在第Ⅰ阶段(0～2d)最大,磷释放速率在第Ⅱ阶段(4～6d)最大。透射电镜扫描结果表明:剩余污泥水解的次序为EPS、胞内物质、细胞壁。

臭氧氧化-活性污泥法处理含PVA工业废水的试验研究

含聚乙烯醇(PVA)工业废水可生化性较差,处理难度大,为了寻找经济合理、切实可行的处理技术,研究了臭氧氧化-活性污泥法对不同浓度含PVA实际工业废水的处理效果,并与传统活性污泥法进行了比较.结果表明,臭氧氧化-活性污泥法对COD<500 mg·L-1,PVA在10～30 mg·L-1范围的PVA废水处理效果与传统活性污泥法相比,相差不大,臭氧预处理效果不明显;对于COD在500～800 mg·L-1,PVA为15～60 mg·L-1的PVA废水处理效果明显,COD和PVA的平均去除率分别为92.8%和57.4%,比传统活性污泥法提高了4.1%和15.2%,出水COD在30～60 mg·L-1之间;对于COD为1 000～1 200mg·L-1,PVA在20～70 mg·L-1范围的PVA废水,臭氧氧化-活性污泥法处理效果显著,COD和PVA的平均去除率分别为90.9%和45.3%,比传统活性污泥法对COD和PVA的去除率分别提高了12.8%和12.1%,但是出水需要进一步处理才能达标排放.与传统活性污泥法相比,臭氧氧化-活性污泥法处理效率高,运行稳定,能有效地处理含PVA的工业废水.

玻纤滤膜废水对污水厂活性污泥系统的影响

接纳高比例工业废水的城市污水处理厂通常会面临工业废水对生物处理系统的冲击问题。针对重庆市某大型玻纤滤膜生产企业废水对受纳的城市污水处理厂氧化沟系统的冲击问题,考察了该企业经处理后排放废水的水质特征及其对受纳污水厂氧化沟活性污泥系统的影响。结果表明:玻纤滤膜废水的pH值为1.88～2.24,SCOD为54～72 mg/L,SS为883～1 041 mg/L,BOD5/COD值为0.05～0.1。高比例的玻纤滤膜废水对污泥活性、沉降性能和生物相的影响显著。与未加入玻纤滤膜废水的城市污水相比,当加入比例增至30%时,活性污泥的耗氧速率(OUR)下降了约2 mgO2/(gMLVSS.h),SV30上升了4%,污泥的沉降性能开始变差;当玻纤滤膜废水比例增至75%时活性污泥的OUR<8 mgO2/(gMLVSS.h),污泥出现轻微中毒,SV30上升了12%,沉降性能明显恶化;比例增至90%时OUR为2 mgO2/(gMLVSS.h),SV30上升了20%,污泥严重中毒,无法形成清晰的泥水界面。当玻纤滤膜废水比例为30%时,活性污泥中的轮虫、钟虫明显减少,微生物菌落稀疏;比例大于90%时,活性污泥中的微生物基本失去活动能力。

未来污水处理能源自给新途径——碳源捕获及碳源改向

传统活性污泥处理过程是"以能消能"、"污染物转嫁",处理过程能耗高(消耗化石燃料)并排放大量温室气体(GHG);与此同时,污水中COD蕴含的巨大有机化学能(约1.5~1.9k W·h/m^3)远远未被挖掘及利用,未来污水处理的发展方向是朝着营养物、能源及再生水"三厂合一"模式转变。污水处理过程实现"能量平衡"、"碳中和"的运行关键一是厌氧消化剩余污泥;二是在前端最大程度上实现对进水中有机碳源的捕获/分离,并采用高效厌氧消化与热电联产(CHP)耦合技术实现COD有机化学能向电能的转化,这些年已出现碳源捕获(COD Capture)与碳源改向(Carbon Redirection)技术,国外已经有工程化案例。在量化解析污水中化学潜能的基础上,提出了"碳源捕获"1.0→2.0→3.0技术路线图,综述了目前主要的污水"碳源捕获"热点技术,展示了面向未来的可持续污水处理技术路线图,以期为国内污水厂"碳中和"运行及未来可持续污水厂及生态再生水厂开发提供借鉴。