A/A/O与CASS污水处理工艺碳排放评价与碳减排对策

污水处理行业的碳排放定量评估及碳减排潜力挖掘是实现“双碳目标”的迫切需求.文章采用A/A/O工艺(A厂)和CASS工艺(B厂)两种典型工艺的污水处理厂为研究对象,核算框架以《污水处理厂低碳性能评估技术规范》(CAEPI 49—2022)为主要依据,研究结果表明,A厂总碳排放强度(0.43 kgCO_(2)·m^(-3))比B厂(0.30 kgCO_(2)·m^(-3))高0.13 kg CO_(2)·m^(-3);两厂的间接碳排放均为主要贡献,分别占总碳排放强度的55.4%(A厂)、79.2%(B厂),其中,电耗贡献(A厂34.0%、B厂48.6%)均为间接碳排放的最大占比.相较CASS工艺,A/A/O工艺对COD的去除率高11.3%,对TN的去除率低6.8%,但A/A/O工艺总碳排放强度中CH_(4)占比较CASS工艺多29.5%,药耗方面则低6.8%.降低电耗、药耗等间接碳排放是污水处理行业碳减排主要措施.

CASS工艺在徐州市三八河污水处理厂三期扩建工程的应用

徐州市三八河污水处理厂(三期)设计规模为5万t/d,采用CASS生化池为主体工艺,深度处理采用转盘滤池+接触消毒工艺。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)水污染物排放一级A标准,恶臭气体进入填充塔式生物脱臭罐进行处理,全厂异味控制参照执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中关于厂界大气污染物排放最高允许浓度二级标准。污泥脱水含水率降低至80%后外运处置。污水厂实际运行结果表明:出水水质优于设计标准,对有机物的去除效果最好,对TN的去除率相对较低。吨水占地为0.26 m^(2) ,综合处理费用为0.5~0.6元/t水。

餐厨垃圾半干式厌氧发酵技术在呼和浩特市的应用和示范效应

针对呼和浩特市餐厨垃圾处理设施老旧、处理能力不足的问题,建设处理规模为300 t/d的半干式厌氧发酵工程,并对处理效果进行跟踪监测。实际运行显示,半干式厌氧发酵工艺进罐垃圾产率达90 m^(3)/t,用水量为56~60 kg/t,节水效果良好。为证实半干式厌氧罐的搅拌性能,开展示踪试验,添加溴化锂示踪剂后,罐内物料在3 h内均匀分布,提高了产气效果。半干式厌氧发酵技术在餐厨垃圾资源化利用中,节水且产气率高,尤其适合在西部缺水地区推广应用。

餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵工艺优化

在前期单因素试验的基础上,采用二次回归正交旋转组合设计,以总产气量为响应值,研究餐厨垃圾与牛粪质量比、温度、pH值、接种物与原料质量比4个因素对餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵的影响,建立了产气数学模型,并对模型进行了优化及降维分析。通过上述试验研究,得到最佳工艺条件为:餐厨垃圾与牛粪质量比为2.5,温度37.5℃,pH值7.0,接种物与原料质量比为4;4因素影响主次顺序依次为接种物与原料质量比、温度、餐厨垃圾与牛粪质量比、pH值;通过验证分析,模型预测值与试验值之间误差较小,方差分析不显著,模型拟合较好。

多级逆流工艺促进城市污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸

采用一种新型的厌氧发酵工艺--多级逆流发酵工艺对城市污泥进行厌氧发酵,实现高效产挥发性脂肪酸的目的。结果表明,实验条件下应用多级逆流发酵工艺,挥发性脂肪酸浓度与产率分别达到(10.5±0.5)g/L和0.20 gVFAs/gVS,与普通厌氧发酵工艺相比,分别提高了31%和54%。此外,在多级逆流工艺中,底物有机质去除率可达50%,较普通厌氧发酵提高了37%。进一步分析多级逆流工艺产酸的机制,发现产酸效率的提高在于降低了发酵产物对厌氧产酸细菌的抑制效应,并且工艺的VFAs产率以及有机质去除率分别取决于第一级和第三级厌氧发酵过程。因此,城市污泥采用多级逆流工艺厌氧发酵不仅能够有效促进挥发性脂肪酸的生成,而且能够较大程度上提高污泥中有机质的去除率。

产气肠杆菌厌氧发酵产氢工艺实验

以产气肠杆菌（Enterobacteraerogenes）为纯菌种，葡萄糖（G）为发酵底物，分别选取25、30、35、38℃的发酵温度，初始pH值为3．5、4．5、5．5、6．5的酸碱度，葡萄糖与蛋白酶消化物的质量比为2、3、6的碳氮比的实验条件进行厌氧发酵产氢工艺及其代谢调控途径的实验。实验结果表明，产气肠杆菌具有一定的耐酸性，耐酸范围为pH值4．5—7．0；不同工艺条件下产气肠杆菌发酵产氢的周期在68～156h之间。产气肠杆菌发酵产氢周期最短为68h的最优化发酵工艺条件为温度35℃、pH值6．5、碳氮质量比3，其氢气产率达261．5mL／g，氢气转化率为2．1mol／mol。

大中型沼气工程技术讲座(一) 厌氧发酵及工艺条件

建造大中型沼气工程,运用厌氧消化技术处理生产、生活污水及有机废弃物是促进城乡经济建设的持续发展,实现能源环保双重效益的重要手段。为此本刊从本期开始连载吉林省能源研究所高级工程师田晓东等撰写的大中型沼气工程技术讲座。本讲座从理论和实践相结合的角度,涉及厌氧发酵及工艺条件、工艺流程设计、发酵容器的设计、前处理及输配系统、工程启动及运行和工程应用实例等内容。

响应面法优化猪粪和玉米秸秆混合厌氧发酵产沼气工艺

利用中心组合设计试验考察粪秸比、发酵温度和发酵底物浓度3个因素对猪粪和玉米秸秆混合厌氧发酵产沼气的影响,运用响应面法对其工艺参数进行优化。研究结果表明,根据试验数据建立的二次多项式数学模型具有高度显著性(P<0.0001),相关系数R2=0.9866,说明预测值和试验值之间具有很好的拟合度。通过对二次回归数学模型解逆矩阵得到粪秸混合厌氧发酵产沼气的最优化条件为:粪秸比(玉米秸秆干物质占发酵原料干物质的质量分数)为30%,发酵温度为35℃和发酵底物浓度为12.74%。在此条件下,粪秸混合厌氧发酵的沼气产率的预测值为291.8 mL.g-1TS,试验值为288.5 mL.g-1TS,二者相对偏差为1.14%。因此,利用响应面分析法进行粪秸混合厌氧发酵产沼气工艺参数的优化是可行可靠的,可以较好地预测沼气产率。

以猪粪为发酵底物厌氧发酵产氢工艺的优化

为了建立发酵工艺参数与氢气产量之间的数学模型,以期获得较优的工艺参数,从而提高氢气产量,该文在单因素试验的基础上,采用三因素三水平的二次回归正交旋转组合设计及响应曲面分析法,建立了厌氧发酵产氢工艺中氢气产量的二次多项式数学模型,并以氢气产量为响应值作响应面和等高线,考察了以新鲜猪粪为发酵底物发酵产氢时初始pH值、水力停留时间和发酵底物中猪粪浓度3个因素及其交互作用对氢气产量的影响。分析结果表明,猪粪厌氧发酵产氢的较优工艺条件为:初始pH5.98,水力停留时间4.123d,猪粪干物质浓度51.98g/L;在此工艺条件下,氢气产率为32.4mL/g。

底物浓度对多级逆流工艺厌氧发酵城市污泥产酸的影响

考察了不同底物浓度对一种新型的厌氧发酵工艺——多级逆流工艺厌氧发酵城市污泥产酸效果的影响。结果表明,不同污泥底物质量浓度条件多级逆流厌氧发酵产酸效果变化较大,当污泥底物质量浓度为VS=100 g/L时,有机酸质量浓度与产率分别达到20 g/L和0.20 g/gVS。对高浓度难降解污泥的处理,多级逆流工艺有较大优势。研究结果还表明,多级逆流促进了高质量浓度污泥底物发酵产酸的机制在于降低了发酵产物对厌氧产酸细菌的抑制效应。

城市生活有机垃圾湿式动态厌氧发酵工艺

对城市生活有机垃圾处理技术现状进行分析的基础上,结合我国国情,提出一种新型的湿式动态厌氧发酵工艺。进一步论述了湿式动态厌氧发酵工艺方案选择,重点介绍该工艺的流程,各部分结构的功能。最后,总结该工艺的优点,对工艺的不足之处进行了探讨并提出相应的处理措施。

黑龙江省水稻秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件研究

研究了发酵温度、水稻秸秆的预处理状态、接种物与原料的不同配比、发酵液酸碱度等主要工艺条件对水稻秸秆厌氧发酵产沼气的影响。设计了自动加热恒温系统,对秸秆进行了氨化处理,进行了接种物与原料不同配比、发酵液不同pH值等一系列试验,试验结果表明接种物与原料比例为1∶1,发酵液pH值为7.0左右时候,产气效果好,效率高。

纤维乙醇废水厌氧发酵工艺研究

探讨纤维乙醇废水适宜的处理及资源化模式,为工业上处理纤维乙醇废水提供理论参考。采用UASB工艺处理纤维乙醇废水,分析进水化学需氧量(COD)浓度对COD去除率、出水pH值以及沼气产率的影响。结果表明,在中温(35±1)℃环境、进水COD浓度7 000mg/L条件下调节进水pH值为5.1时可满足试验要求,此时最佳的控制水力停留时间(HRT)为3d,在该条件下,COD去除率达到76%,沼气产量为20.1L/d,其中甲烷含量为60.45%。

农作物秸秆两相厌氧发酵工艺研究进展

在两相厌氧发酵工艺中产酸相和产甲烷相为2个独立的处理单元,因此该工艺具有一系列的特点和优势,并逐渐受到人们关注。文章结合秸秆类有机物不易降解的特点,介绍了两相厌氧发酵工艺中秸秆的预处理技术、水解酸化过程中工艺参数的控制以及几种两相厌氧发酵反应器的结构特点,并简要探讨了秸秆两相厌氧发酵工艺的研究进展。

厨余垃圾厌氧发酵工艺研究

本文在对学生食堂厨余垃圾组分特性进行分析测定的基础上,提出了采用整体一段法干式厌氧发酵工艺进行厨余垃圾"三化"处理的技术措施,同时确定了相关工艺参数和进行了工艺装备的设计。

厌氧发酵和高温好氧堆肥工艺相结合在垃圾处理中的应用

结合运城市生活废弃物处理厂运行的经验,阐述了目前我国生活垃圾堆肥处理技术应用的现状,同时对厌氧发酵和高温好氧堆肥工艺相结合对垃圾进行处理的工艺流程和运行参数进行了总结和分析。

东北地区秸秆厌氧发酵制取沼气的主要工艺条件研究

研究了发酵温度、接种物与原料的不同配比、发酵液酸碱度等主要工艺条件对秸秆厌氧发酵产沼气的影响。同时,设计了自动加热恒温系统,对秸秆进行了氨化处理,进行了接种物与原料不同配比、发酵液不同pH值等一系列试验。试验结果表明,接种物与原料比例为1:1,发酵液pH值为7.0左右时,产气效果好,效率高。

基于Logistic函数对厌氧发酵工艺的计量分析

研究了以秸秆和牛粪为主要原料的厌氧发酵系统。首先,利用Logistic模型拟合厌氧发酵工艺过程,获得典型甲烷产气量曲线。然后,根据厌氧发酵实验数据,预测了厌氧发酵工艺过程结束时间。最后,给出了甲烷产气量的置信区间,并检验了厌氧发酵工艺过程的稳定性。

牛粪与蔬菜废弃物厌氧发酵产气工艺优化

为提高牛粪和蔬菜废弃物厌氧发酵速率及处理效率,对牛粪和番茄秸秆混合厌氧发酵的适宜混合比例、发酵浓度、进料量及进料频率等工艺参数进行了优化研究。结果表明,牛粪与番茄秸秆混合厌氧发酵适宜配混比例(干物质比)为4∶6或5∶5、发酵浓度为12%,适宜进料频率为每10 d进一次料、进料量175 g/(L·次)。牛粪与番茄秸秆混合厌氧发酵关键工艺参数的确立,对快速处理牛粪和番茄秸秆等农业废弃物、增强混合厌氧发酵系统稳定性、提升厌氧发酵效率具有重要意义。

产氢产酸/同型产乙酸两相耦合工艺厌氧发酵市政污泥生产乙酸

采用一种新的产氢产酸/同型产乙酸两相耦合工艺对市政污泥进行厌氧发酵,以实现高效产乙酸的目的.结果表明,采用该两相耦合工艺对市政污泥厌氧发酵能很好地促进乙酸的生成,实验条件下,产氢产酸相乙酸最高浓度达到4.27g/L,同型产乙酸相乙酸最高浓度则为1.07g/L,乙酸产率和VFA产率分别达到0.42g/gVS和0.69g/gVS,与非耦合系统相比,分别提高了61.5%和53.3%.实验结果还证明,污泥经热碱法预处理之后再厌氧发酵,能更有效地产酸,与不经过预处理的污泥原液发酵相比,前者的产氢产酸相乙酸浓度比后者提高了2.9倍.