玉米芯耦合给水厂污泥强化人工湿地深度脱氮除磷研究

为了实现给水厂污泥的资源化利用,以某水厂污泥为例,分析了其理化性质与吸附除磷特性,并探究了玉米芯耦合给水厂污泥组合填料人工湿地系统在不同季节温度下的脱氮除磷效果。研究结果表明,给水厂污泥的平均铁、铝含量分别为(23.14±0.04)mg/g、(46.2±0.2)mg/g,磷饱和吸附容量为7.89 mg/g,污泥吸附磷的过程符合准二级动力学(R2=0.997)与Langumir模型(R2=0.979);湿地系统主要利用给水厂污泥吸附除磷,并依赖玉米芯进行异养反硝化脱氮;在HRT为1 d,进水氮、磷浓度满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级A标准的条件下,常温条件下出水氮、磷浓度均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水标准。

给水厂污泥再利用风险分析及其环境应用综述

给水厂污泥(drinking water treatment residue, DWTR)是给水处理絮凝(添加铝盐或铁盐)工艺中产生的一种絮凝剂残泥。由于给水厂水质一般较好,所以DWTR相对清洁和安全;脱水后的DWTR表面疏松多孔,具有较大比表面积,且含有较多铁铝氧化物,类似于缺氧条件下天然形成的水铁矿的固体废物,因此,DWTR可以作为一种清洁的固体废物进行回收利用。此外,DWTR对多种环境污染物如磷(P)、多种重(类)金属等有较强的吸附能力,因此,DWTR在作为给水或污水絮凝中回用的絮凝剂、作为基质应用在人工湿地中、作为吸附材料吸附重金属和磷等污染物、作为添加剂修复土壤中的有机农药污染等方面具有广阔的应用前景。在系统总结了DWTR中的金属释放风险和生态风险的基础上,对DWTR应用于水中污染物吸附、土壤和湖(河)底沉积物污染修复和土地利用等方面研究进展进行了归纳,并总结其作用机理,为更好促进DWTR应用于工程实践,实现经济环境效益双赢提供了理论支持。

给水厂污泥制备高强度磷吸附剂研究

给水厂污泥对水体中的磷有良好的吸附作用,但其颗粒强度差,在水中易松散解体。为制备强度高,吸附容量大的吸附剂,以给水厂污泥为原料,添加硅酸盐水泥、生石灰和石膏,采用免烧法制备高强度颗粒状磷吸附剂,探究制备条件对吸附剂强度和吸附性能的影响。结果表明,随着pH增加,吸附剂对磷的吸附量先升后降,在pH值为5.0时,对磷的吸附量最大。磷在固相和液相之间的平衡分配符合Freundlich等温吸附模型,吸附剂表面的吸附位点分布是不均匀的,对磷的吸附介于单层与双层吸附之间。

给水厂污泥免烧结陶粒强化尾水除磷除氟性能研究

为探索给水厂污泥固体废弃物的资源化利用途径,以给水厂污泥为主要原料开发出一种新型免烧结陶粒,并将其用作水处理滤料,研究其除磷除氟性能。正交试验结果表明,原料的最佳质量配比为:给水厂污泥45%、粉煤灰25%、水泥25%和激发剂5%。在污水处理厂尾水动态吸附柱试验中,水力停留时间为8 h时,总磷和氟化物去除率分别稳定在38.1%和19.1%左右,去除效果较普通陶粒分别提升了6.1倍和2.7倍。利用给水厂污泥制备的免烧结陶粒为城镇污水处理厂尾水除磷除氟提供了新的方法。

某污水厂污泥低温干化处理工艺设计及运行总结

随着城市的发展,污水量的增加,市政污泥产量越来越大,污泥的处理已经成为影响到城市发展的重要环境问题之一。某污水厂采用离心脱水+低温干化工艺,实现了污泥含水率从97%~98.5%降到含水率30%~40%(含水率可调)。处理后的污泥运至发电厂进行掺烧。实现污泥的减量化、稳定化,无害化、资源化。污泥低温干化工艺主要由污泥脱水系统、污泥低温干化系统、污泥储运系统、冷却循环系统、除臭系统组成。本文主要介绍整个系统工艺设计及其运行情况总结。

水厂污泥恶臭释放规律及控制技术

恶臭物质是给水工艺流程中常见的污染物质,对自然环境和人体健康均会带来危害。文中以水厂浓缩污泥和脱水污泥为研究对象,研究水厂污泥恶臭物质释放规律,并通过次氯酸钠和高锰酸钾对污泥进行氧化处理,探究水厂污泥恶臭控制技术效果及作用规律。结果表明,水厂污泥中2-甲基异莰醇、土臭素、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚4种恶臭物质均有不同程度检出,3个水厂污泥恶臭物质总量最高达550.6~903.7μg/kg。在自然贮存条件下恶臭物质随贮存时间的延长逐渐增加,放置6 d后,恶臭物质总量增加到2~13.2倍。氧化剂对给水污泥恶臭物质有显著的控制效果,其中高锰酸钾的恶臭物质去除效果更好,100 mg/L高锰酸钾对恶臭物质总体去除率达到54.9%~86.7%,经氧化剂处理后的干污泥在短期内恶臭物质未重新释放。研究结果对水厂污泥恶臭释放规律分析及控制技术探究有借鉴意义。

给水厂与污水厂污泥制陶粒技术研究

对天津凌庄自来水厂的给水厂污泥和天津东郊污水处理厂的污水厂污泥的成分进行了分析,在此基础上根据焙烧陶粒的原理,设计了以2种污泥为原料焙烧陶粒的工艺流程。通过实验,研究了其工艺过程中的影响因素并确定了工艺参数。性能检验结果表明,添加量为30%的混合污泥陶粒,在1 140℃焙烧5 m in,可得到强度标号为40 MPa的高强陶粒。因此,以2种污泥为原料烧制陶粒的处置方法可行,并能带来一定的经济效益、社会效益和环境效益。得到的产品符合国标中高强陶粒的要求,可广泛应用于建筑行业中的承重结构。

给水厂污泥改性活性炭对硝酸根的吸附性能

对原始活性炭和水厂污泥提取的金属改性的活性炭吸附硝酸盐氮的性能进行了探究。X射线荧光光谱仪(XRF)分析表明,活性炭表面负载了Al、Fe等元素,Fe的负载量为4.61 mg/g,Al的负载量为13.80 mg/g,改性后活性炭比表面积有所下降。改性活性炭对硝酸盐氮的吸附过程符合准二级动力学方程,Langmuir吸附等温式在288 K时,改性活性炭对硝酸盐氮的吸附量为2.7525 mg/g,改性活性炭对硝酸盐的吸附过程是熵增和放热的自发反应。在酸性和中性条件下,改性活性炭对硝酸盐的吸附效果较好。

给水厂污泥土地利用方式与碳减排研究

给水厂污泥处理处置是目前影响给水企业经营生产的重要问题。针对某给水厂污泥开展了泥质特性检测,对照污泥土地利用中土地改良、园林绿化和农用标准进行土地利用的可行性分析,并初步探讨了给水厂污泥土地利用碳减排效果。结果表明,给水厂污泥风干后可直接应用于土地改良,亦可改良后间接利用于园林绿化和农用,污泥土地利用比直接填埋或焚烧可减少碳排放,甚至起到一定碳汇作用,抵消土地利用作业中产生的碳排放。

石灰与水泥改良给水厂污泥进行资源化利用的研究

给水污泥资源化利用是近年来的研究热点,但目前对给水厂污泥资源化利用存在难度大、成本高、技术不成熟等问题。采用生石灰和水泥作为固化剂对给水厂污泥进行改良,制成石灰水泥综合稳定土,以期用于市政管道施工的垫层。试验得到石灰水泥综合稳定土的最优质量配比为给水厂污泥∶生石灰∶水泥=100∶24∶6,最佳含水率为74%,最大干密度为0.760 g/cm3。该方法为解决给水厂污泥的处置问题提供了新途径,处理价格低廉,处理1 t给水厂污泥的材料费用仅144元,且不会造成二次污染,实现了污泥的“稳定化、无害化、资源化”的处理处置,社会、经济和环境效益明显。

采用污水厂污泥制陶粒的烧结工艺及配方研究

对污水厂污泥"干化-烧结"制陶粒的烧结工艺和物料配方进行了研究,分析了不同烧结工艺条件对陶粒产品强度、吸水率和密度等性能指标的影响.结果表明,烧结温度对陶粒性能影响最大,而由于污泥本身熔点低,具有助熔作用,适宜的烧结温度与配方中污泥掺加量密切相关.最佳污泥烧制陶粒工艺条件为,污泥最大掺加量80%,350℃预热20min,1060℃烧结15min.

城市污水厂污泥土地利用可靠性探讨

讨论了污泥土地利用的可行性以及近年来的研究进展 .选取了上海市曲阳污水厂污泥和潮滩沙土的混合土壤做土地种植试验 ,结果表明绝大部分的植物在污泥和潮滩沙土混合土壤上能够存活 ,并生长良好 .初步论证了污泥用于改良潮滩沙土及应用于园林绿化种植土的可行性 ,认为将污泥进行土地资源化利用将成为我国污泥处置利用的一种有效途径 .

利用污水厂污泥配料煅烧水泥熟料研究

通过生料易烧性试验、水泥熟料矿物岩相分析、XRD、SEM、水泥胶砂强度试验等,对利用污水厂污泥代替部分粘土配料煅烧硅酸盐水泥熟料的过程,并对制备熟料的微观特征进行了研究。结果表明:污水厂污泥代替部分粘土烧制的水泥熟料,其矿物结构与常规的硅酸盐水泥熟料完全相同,且由污泥配料煅烧的熟料烧成温度有降低的趋势;其水泥水化和凝结、硬化过程与常规硅酸盐水泥完全相同;其水化产物结构与常规硅酸盐水泥完全相同;水泥胶砂强度达到50.0 MPa。

聚丙烯酰胺预处理自来水厂污泥

合理选用聚丙烯酰胺(PAM)并确定其最佳投量可降低自来水厂污泥处理费用,为此选用具有代表性的阳离子和阴离子两种类型PAM预处理自来水厂的污泥。研究结果表明:投加两种类型的PAM均可显著改善污泥的脱水性能,但阴离子型PAM的投量较低;根据毛细吸水时间(CST)变化得到的PAM最佳投量与测定比阻得到的最佳PAM投量一致,故可用CST替代比阻检测污泥的脱水性能;测定离心液和滤液粘度也是确定PAM最佳投量的一种快速、可靠的方法,也可用于PAM投量的在线控制。

污水厂污泥作填埋场覆盖材料的试验研究

通过对 2种不同含水率的污水厂污泥 (含水率 80 %的污泥a和含水率 45 %的污泥b)的防渗性能、抗剪切性能的研究 ,排除了污泥b作覆盖材料的可能性 ,提出了一个采用污泥a作覆盖材料的方案。同时 ,污泥中 5种主要重金属的含量 ,并未超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB 42 82 -84)的规定 ,可以考虑在污泥覆盖土体上栽种植被 。

污水厂污泥在亚/超临界丙酮中的液化行为

利用直接热化学液化技术,在1000mL的反应釜中,考察了液化温度、污泥/溶剂配比(R1)、催化剂以及溶剂填充率(R2)对污水厂污泥在亚/超临界丙酮中的液化行为的影响.结果表明,约300℃条件下,污泥液化较为彻底,过低或过高的温度液化效果反而较差.当温度超过340℃时,丙酮溶剂参与反应能力增强,促进油产率的增加,至380℃时油产率保持稳定.在其他液化条件相同的情况下,发现污泥在R1为10/200、R2为20%、添加5%剂量的NaOH作为催化剂,获得较好的液化效果.红外光谱(FTIR)和气相色谱/质谱分析(GC-MS)分析表明,生物油的主要成分是含氮杂环、羧酸、酯、酮等化合物,主要的官能团包括胺基、羟基、烷基和羰基等.

净水厂污泥覆盖控制底泥氮磷释放效果

室内静态模拟净水厂污泥与沙、沸石、锁磷剂(镧改性膨润土Phoslock?)等4种覆盖材料控制底泥氮磷的释放效果.结果表明:在覆盖强度为2kg·m-2条件下,与对照组相比,沸石覆盖对氨氮的平均削减率为42.04%,沙覆盖和锁磷剂覆盖对氨氮均没有削减效果,净水厂污泥覆盖不仅对氨氮没有削减效果,而且还会向水体释放氨氮;锁磷剂、净水厂污泥、沸石和沙的覆盖对正磷酸盐的平均削减率分别为75.98%,53.73%,28.09%和10.69%.最后,分析几种覆盖材料控制底泥氮磷释放的可行性及存在问题,表明净水厂污泥开发为覆盖材料控制底泥磷释放是可行的.

净水厂污泥对盆栽植物高羊茅和万寿菊的生长影响研究

利用净水厂污泥与两种土壤按不同配比混合作为基质种植盆栽植物,研究净水厂污泥对盆栽植物生长的影响。结果表明,施用一定量的净水厂污泥能显著促进盆栽植物的生长,提高植物的观赏价值,且污泥中的重金属不会对植物造成危害。

净水厂污泥的磷吸附特性研究

为了实现净水厂污泥的资源化利用,对净水厂污泥的磷吸附特性进行了研究。通过吸附试验考察了对照土样和净水厂污泥的磷吸附能力,研究了温度、溶液初始pH值和初始浓度对净水厂污泥磷吸附的影响。结果表明,对照土样和净水厂污泥对磷的吸附都符合Langmuir吸附等温方程,净水厂污泥的磷吸附容量是对照土样的17倍;净水厂污泥对水中磷的吸附速率随温度的升高增大,随pH的增高降低,随初始浓度的升高增大;净水厂污泥对磷的吸附过程可以采用一级动力学方程描述;净水厂污泥具有作为污水除磷材料的巨大潜力。

超声声能密度对净水厂污泥脱水性能的影响

考察了不同声能密度(0.03,1.0,3.0,5.0W/m L)时超声作用对净水厂污泥脱水性能的影响,明确了污泥脱水性能变化的影响因素.结果表明,较低声能密度(0.03,1.0W/m L)超声作用少于10min时,污泥脱水性能可改善;而高声能密度条件下,无论超声时间长短,污泥的脱水性能均恶化.声能密度越高,污泥上清液中溶出有机物越高,絮体特性变化越明显,污泥脱水性能恶化程度越显著.在较低声能密度时,污泥的脱水性能与溶出有机物和污泥絮体特性变化无关;而在高声能密度(5.0W/m L)时,脱水性能的恶化程度与溶出有机物和絮体Zeta电位密切相关.