Highsludge~工艺中氮的沿程变化与同步脱氮研究

采用Highsludge工艺处理城市污水,考察了氮的沿程变化与同步脱氮情况。结果表明,在第二好氧池中只发生了硝化作用,总氮无明显的下降;而在第一好氧池中总氮有明显的下降,去除率在16.8%～62.3%变化,平均去除率为33.19%,表明在该池中发生了明显的同步脱氮反应。该工艺的除污效果良好,对COD、BOD5、TN、NH4+-N的去除率分别为95%、96%、84%和82%,且污泥沉降性能良好,并未因污泥浓度高而发生丝状菌污泥膨胀、沉淀池污泥上浮等现象。

高流态疏水型洗砂泥固化剂研究

针对洗砂泥固化过程中存在的固化土流动性差、渗透性强、强度低等问题,开发了一种高流态疏水型洗砂泥固化剂。研究设计了7种不同配比的固化剂,通过测试固化土的流动度、吸水率、抗压强度、水稳定性等指标,评价了不同配比对固化土性能的影响。研究结果表明,组合2(42.5水泥30%+粉煽灰16%+矿渣24%+氧化镁10%+聚羧酸3.5%+硬脂酸钙4.5%+硅酸钠12%)综合表现最佳,具有良好的流动性、强度、抗渗性和水稳定性。合理选择减水剂、憎水剂种类和用量,并适量掺入矿物掺合料是提升固化土综合性能的关键。相比传统普通水泥基和掺合料型固化剂配比,本研究提出的高流态疏水型固化剂配方性能更佳,具有一定的创新性和实用价值,可有效解决洗砂泥固化过程存在的问题,促进该领域技术的发展。

一株耐盐菌GL的分离鉴定及促生特性分析

利用海底的淤泥进行分离挑选得到一株耐盐性较强的菌株,该菌为细长的棒状且菌体较长,菌落发白,用接种针易刮起,发出微臭气息.经过16S rRNA序列比对,该菌株与嗜热脂肪土芽孢杆菌菌株GL(KX254601.1)之间关系可信度达到100%,故将其定名为嗜热脂肪土芽孢杆菌(GL).经过对该菌株在1%~10%盐浓度下生长曲线分析,3%~6%的NaCl浓度内菌株最高OD 600能达到1.5,但是当盐浓度达到10%时菌株生长受到严重影响.菌株GL在1%~9%盐浓度下长势良好,其最佳生长盐浓度为2%.对该菌种的固氮、产铁载体以及促进种子萌发能力进行分析,可以看到在0~2.5%盐浓度下,Ashby无氮培养基上菌落周围均有透明圈,说明该菌株在0~2.50%的盐浓度下具有较好的固氮能力.菌株在0~150 mmol/L的盐浓度下可以产生铁载体,能够促进小白菜种子在盐胁迫条件下萌发和生长,说明该菌株在盐胁迫条件下具有较好的促生特性.

SBAR中培养条件对好氧颗粒污泥特性影响

采用气升式间歇反应器研究了好氧污泥颗粒化过程,分别考查了厌氧颗粒污泥和活性污泥为接种污泥时好氧污泥颗粒化过程及其特性的不同,并且分析了循环时间为4 h和12h时好氧颗粒污泥的菌群形态和粒径分布.实验结果表明:活性污泥接种形成的好氧颗粒污泥相对密度达1.025,含水率96%,而厌氧颗粒污泥驯化形成的好氧颗粒污泥相对密度为1.008 7,含水率98%;在4 h循环时间下,颗粒粒径主要在1.5～2.0 mm,杆菌为优势菌,而在12 h循环时间下,颗粒污泥粒径主要分布在1.0～1.5 mm,球菌为优势菌.

磁场对活性污泥脱水性能的影响

研究了磁场对城市污水处理厂活性污泥脱水性能的影响,结果表明:磁场能够降低污泥比阻、降低污泥颗粒表面电极电位(zeta电位)、提高污泥离心脱水性能,改善了污泥脱水性能.考察了磁化时间和磁场强度对污泥比阻和污泥颗粒表面电极电位的影响,结果表明:3#磁场磁化30 min污泥的脱水性能得到最有效的改善;在磁场作用下,污泥滤液ρ(CODCr)和ρ(NH4+)都在短时间内升高,随后降低并趋于稳定(ρ(CODCr)的最大变化率为60%;ρ(NH4+)的变化率仅为5%).比较了3#磁场不同位型对污泥的影响,结果表明,平行磁化效果明显优于垂直磁化,其对电极电位的影响较大(降幅达46.5%),但对比阻影响较小.通过不同药剂(FeCl3,PAM)与磁场联用的方法调理污泥发现,FeCl3和磁场联用时,污泥离心脱水速率(1 800 r/min,离心2min)和离心脱水程度(4 800 r/min,离心30 min)较仅使用FeCl3时有显著的提高;但是磁场作用下FeCl3与PAM混用时,其作用效果不佳.

NaCl盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮的影响

针对海水冲厕工程的实施,采用序批式活性污泥反应器(SBR)处理实际含盐生活污水,考察了盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮效能的影响。研究发现,经过长期盐度驯化后的污泥系统也会出现丝状菌污泥膨胀。在经过10 g/L盐度长期驯化的污泥系统中,污泥容积指数(SVI)随着盐度的升高而降低,盐度升高使丝状菌减少,污泥絮体变小变密实。但是,盐度降低时会引发更严重的污泥膨胀,导致污泥流失。对脱氮性能的研究表明,硝化菌的耐盐能力较强。当盐度由10 g/L改变为0、5、15、20 g/L时,氨氮去除率依然可以维持在99%以上。但亚硝酸盐积累率无论是盐度升高或降低时都升高,这表明驯化后污泥中的亚硝酸氧化菌(NOB)对盐度变化的耐受能力比氨氧化菌(AOB)弱,无论盐度升高或降低都会对其产生较大的影响。

低温SBR工艺活性污泥代谢特性研究

在(7±1)℃条件下,从污染物的去除效能、生物活性、污泥特性等方面,研究了低温SBR系统中活性污泥的代谢特性.结果表明:低温SBR系统在好氧阶段前40min能够将96%的COD去除,整个运行周期活性污泥对COD的代谢状况良好;由于低温的影响,活性污泥硝化反应过程受到抑制,反硝化过程无法正常进行;低温不是影响SBR反应器中聚磷菌P代谢过程的关键因素,在低温条件下聚磷菌对P的摄取、释放代谢状况良好;活性污泥2,3,5氯化三苯基四氮唑(TTC)和碘硝基四氮唑(INT)电子传递体系(ETS)活性呈现出周期性变化规律,TTC和INT-ETS活性能够有效表征整个运行过程活性污泥的代谢特性;稳定运行的低温SBR系统活性污泥表现出良好的沉降性,MLSS、MLVSS、以及MLVSS/MLSS都高于常温SBR系统.

炼厂含油污泥与石油焦共成浆性及其影响因素

我国所加工的原油重质化和劣质化现象日益严重，导致以高硫石油焦、含油污泥为代表的副产物产量大幅增加，对生态环境构成了潜在威胁．为利用成熟的水煤浆气化工艺对废物无害化处理，进行了炼厂含油污泥与石油焦制备高性能混合浆液的研究．采用干磨湿配制浆工艺，考察了含油污泥与石油焦的共成浆性，分析了石油焦粒度分布、含油污泥添加量、温度、pH等对成浆性的影响．结果表明：石油焦颗粒疏水性较强、比表面积小，其单独成浆时最佳粗细颗粒质量比为5．5：4．5；含油污泥与石油焦共成浆时，其最佳添加量为3．0％；在30℃，pH为7—9条件下，可制得表观黏度低于1000mPa·s，稳定时间超过48h，流动性较好的混合浆液，可满足水煤浆气化无害化工艺的进料要求．

微波对污水污泥脱水特性及形态影响

研究了微波加热温度和温升速率对污泥脱水特性的影响,并对微波处理后污泥的CST、粘度、沉降比、含水率、上清液COD含量、Zeta电位、形态学特征进行了测试与分析。实验结果表明,温升速率为10℃/min,加热到70～80℃时中水站污泥脱水特性较好。随温度上升,污水处理厂污泥的SV、粘度、含水率相应降低,COD含量逐渐增加;对比直接从污泥图像与据污泥颗粒的粒径分布得到分形维数与粒径,发现在不同的加热条件下污泥形态有明显变化,加热到60～80℃时脱水特性较好,70℃时含水率最低为83.12%。

活性污泥系统对环境pH值变化的响应

为了考察活性污泥系统对环境pH值变化的响应,采用四个小试SBR反应器进行平行试验,研究了在不同原水pH值和不同瞬时混合后pH值条件下,系统污水处理效果以及污泥沉降性的变化.结果表明,由于许多生化反应(硝化、反硝化、放磷等)都消耗或产生碱度,以及水溶液中普遍存在的离子电离平衡,使活性污泥系统对环境pH值的变化具有很好的调节作用.pH值与硝化过程关系密切,当系统pH值在7.2～8.2时,增加DO质量浓度可显著地升高硝化反应速率.当pH值<7.0时,硝化过程受到严重抑制,增加DO质量浓度的方法对提高硝化速率不再有效.另外,当pH值在7～8时,活性污泥放磷量和吸磷量都随着pH值的升高而升高,但是当pH值进一步升高时,变化不再明显.活性污泥沉降性对pH值变化不敏感,试验期间差异不大.不同的是酸性条件下污泥沉后上清液较浑浊,而碱性条件下的污泥沉后上清液较清澈.

污泥中重金属在棕壤和褐土上的淋洗特性的研究

通过测定室内土柱淋洗液分析了两种污泥在棕壤和褐土上的淋洗特性,测定项目主要包括pH、EC、DOC、重金属元素(Zn、Cu、Pb、Cd)。结果表明,施入污泥后土壤淋洗液的pH变化不大,土壤淋洗液的电导明显增大,随着淋洗次数的增多又逐渐恢复到原来的水平。有机质的含量和存在形式对金属的转移有显著的影响。其以固态存在时会增强对金属离子的吸附,但当以DOC形式存在时又会促进重金属的移动,增加对地下水的潜在威胁。由于棕壤与褐土在pH、EC、有机质含量、质地等方面的差别,污泥中的重金属在棕壤上比在褐土上更易被淋洗。

城市污泥堆肥对栽培基质保水能力和有效养分的影响

盆栽试验表明 ,城市污泥堆肥不仅可以明显提高栽培基质的有效氮、磷含量 ,而且可以增强栽培基质的保水性能和植物的抗旱能力 ,但是栽培基质的萎焉点也随着其用量的增加而增高。因此 ,从保证植物水分供应的角度考虑 ,虽然可以大量地使用城市污泥堆肥 ,但是其用量并不是越多越好 ;当用量超过 75 %时 ,继续增加城市污泥堆肥的比例 ,则植物的吸水能力反而会略有下降。从养分供应和保水性能等角度综合考虑 ,采用经过堆肥化处理的城市污泥作为植物栽培基质 。

污泥堆肥对矿区复垦土壤栽培基质保水能力的影响

污泥堆肥可以有效地用作土壤改良剂和肥料,通过温室盆栽文冠果试验,研究了复垦土壤添加污泥堆肥对复垦植被生长量及土壤含水量和凋萎点的影响。结果表明,污泥堆肥不仅可以促进文冠果的生长,而且可以增强栽培基质的保水性能和植物的抗旱能力。但是,污泥堆肥的用量并不是越多越好,当其用量超过60%时,继续增加污泥堆肥的比例,则植物的吸水能力反而会下降。可见,采用经过堆肥化处理的污泥作为矿区复垦植物栽培基质是可行的无害化途径。

污泥调理剂与有机高分子絮凝剂联合作用对污泥脱水性能影响的研究

结合污泥调理剂和有机高分子絮凝剂在调理活性污泥中体现出的优缺点,将两者联合用于活性污泥的调理。先后投加不同量的调理剂和絮凝剂于活性污泥中,研究其对污泥絮体特征和脱水性能的影响。结果表明,当两者投加量分别为1%和0.5%时,污泥泥饼含水率降到最低,为75.41%,且污泥过滤性能得到较好的改善。这是由于调理剂的投加改变了污泥絮体结构,导致胞外聚合物(EPS)的分布发生变化,改善了污泥的脱水性能,絮体颗粒粒径减小,而投加有机高分子絮凝剂使得污泥絮体重新絮凝,从而提高脱水速度。

三价砷对SBRs反应系统中活性污泥的影响研究

研究了三价砷As(Ⅲ)对序批式反应器SBRs系统中活性污泥的影响.采用反应器R1和R2(对照CK)进行对比试验,向R1中逐渐添加不同浓度的三价砷As(Ⅲ),定期检测两组反应器内活性污泥性状和出水水质.结果表明,整个实验过程中R1系统对COD去除率维持在90%左右,比R2系统低大约5%;随着三价砷浓度的提高,R1系统内污泥絮体直径变小且分散,SVI30由原来的37 mL/g提高至97mL/g,可能是部分微生物中毒引起絮体分解所致;与R2系统相比,R1内微生物种类相对单一,特别在高浓度三价砷(20 mg/L)条件下,后生动物消失.

炼油厂含油污泥与高硫石油焦的共成浆性

利用炼油厂产生的含油污泥和高硫石油焦,采用萘系分散剂制成油泥焦浆。分别考察了含油污泥处理前后与石油焦的成浆性能。结果表明,未经处理的含油污泥可与石油焦共成浆,但成浆浓度远低于石油焦浆;加入硫酸铁后油泥焦浆表观黏度和流动性得到改善,成浆浓度提高;电解质对浆体的降黏效果优于表面活性剂。含油污泥的加入改变了石油焦浆体的流变类型,随着剪切速率增大,油泥焦浆的表观黏度降低,属于假塑性流体;含油污泥的加入提高了石油焦浆体的稳定性,起到了稳定剂的作用。

冻融对碱性发酵污泥脱水性能的影响

为了考察冻融对碱性发酵污泥脱水性能的影响,在自然条件(-19^-13℃)和恒温条件(-8℃)分别对Ca(OH)2和NaOH作为碱试剂的发酵污泥进行了冻融处理,测定了冻融过程中毛细吸水时间(CST)、粒径、70 minSV以及各物质的变化情况.结果表明,冻融对碱性发酵污泥能起到较好的调理效果:对Ca(OH)2作为碱试剂的发酵污泥,CST在自然条件下经6 h冰冻由101.5 s下降到了21.4 s,在-8℃条件下经24 h冰冻可以下降到18.5 s.对NaOH作为碱试剂的发酵污泥在自然条件下冻融72 h,CST由1 058.6 s下降到了33.9 s,而-8℃条件下仍然在300 s以上.通过对冻融过程各溶出物的分析,得出NaOH作为碱试剂的发酵污泥在冻融过程中SCOD(溶解性有机物)、蛋白、多糖、氨氮和磷均有不同程度的下降,而Ca(OH)2作为碱试剂发酵污泥的变化则不大,两种过程中有机酸的均有小幅度上升.试验表明冻融是一种较好的改善碱性污泥脱水性能并且获得较高有机物回收率的方法.

反硝化聚磷菌颗粒污泥的培养、特性及活性恢复研究

以污水处理厂二沉池回流污泥为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中通过调整运行条件诱导培养反硝化聚磷菌(DPB)颗粒污泥,实现反硝化过程和聚磷过程的有效结合。经过3个阶段的培养,DPB颗粒污泥对COD、TP、氨氮的去除率均达90%以上,系统具备缺氧条件下同步反硝化聚磷的能力。获得的DPB颗粒污泥平均粒径为1.0~2.0mm,平均沉速为50~70m/h,具有良好的物理特性和沉降性能,有利于减小污泥处理负荷,提高脱氮除磷效率。DPB颗粒污泥胞外聚合物(EPS)含量明显提高,其中多糖和蛋白质分别为从原接种污泥的21.58、11.22mg/g提高到56.32、34.15mg/g;搁置30d后的DPB颗粒污泥,可在SBR重启30d内恢复原有活性及反硝化聚磷效果。

污泥干燥预处理后与神府煤共成浆性的研究

以萘系阴离子表面活性剂为分散剂,考查了污泥干燥条件和粒径对神府煤成浆性的影响。结果表明,将污泥干燥后再制浆,明显提高了污泥煤浆的成浆浓度;升高干燥温度,有利于提高污泥煤浆的成浆浓度。干燥温度对污泥的可磨性影响较大。干燥温度越高,干燥污泥可磨性越好,球磨的污泥平均粒径越小,制得的污泥煤浆表观黏度越低;温度高于105℃,污泥的可磨性无明显差别,污泥煤浆的表观黏度亦无明显变化。污泥粒径越小,颗粒越细,一定程度上提高了煤粉的堆积效率,使污泥煤浆的表观黏度降低。

有机负荷冲击对缺氧-好氧活性污泥系统的影响

为了研究有机负荷冲击对活性污泥系统的影响,采用缺氧-好氧方式运行的序批式间歇反应器(SBR)开展平行试验.通过调节进水有机物质量浓度,考察在不同有机负荷冲击下活性污泥系统除碳、脱氮、除磷、以及污泥性能等方面变化.结果表明,有机负荷骤降(从0.15~0.07 kg BOD_5/(kg MLSS·d))仅对总氮、总磷的去除稍有影响.当有机负荷骤增时(从0.15到0.30~0.45 kg BOD_5/(kg MLSS·d)),缺氧段吸附作用在短期内能够有效地缓解进水冲击,但是长期时除碳、脱氮、除磷、污泥沉降性能均会显著恶化,且冲击程度越大恶化发生越早.与低负荷相比,高冲击负荷下活性污泥疏松多孔、粒径更大.且丝状菌增殖、污泥黏性增加、密度降低等因素导致污泥解体、沉降性变差、沉后出水浑浊.