海底多金属结核水力式集矿系统产生的污泥浓度分析

研究了海底多金属结核水力式集矿系统在不同工况条件下产生的污泥浓度。结果表明,海底多金属结核水力式集矿系统中输送系统脱泥排放产生的污泥浓度远高于捕捉系统扰动底质淤泥产生的污泥浓度,是产生水体浑浊的主要原因之一。试验过程中污泥浓度变化曲线呈现先迅速上升后快速下降的变化趋势,随着捕捉系统水泵油压增大,污泥浓度增大;输送系统水泵油压对污泥浓度影响不明显。

有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究

针对高浓度畜禽养殖废水厌氧处理效率低,构建了外循环厌氧反应器(EGSB),开展了进水有机负荷率(OLR)对EGSB处理畜禽养殖废水过程内污染物去除效能及颗粒污泥形成规律的影响,并解析相关作用机制。结果表明进水OLR提高至9.0 kg/(m^(3)·d),COD、氨氮及总磷去除维持在91.2%~95.3%、89.6%和76.9%,产气及甲烷产率分别提高至4.64~4.94 L/(L·d)和2.96~3.40 L/(L·d)。适宜提高OLR提高了污泥颗粒化,在工况III内,污泥浓度提高至6.1~6.5 g/L,大粒径污泥质量浓度增加。OLR提高增加了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)含量,并影响了EPS内蛋白质/多糖比值。此外,OLR能影响EGSB内微生物群落特征,且当OLR为9.0kg/(m^(3)·d)时,Firmicutes、Bacteroidetes和Proteobacteria是主要的门级别微生物,且相对丰度分别高达25.6%、16.5%和15.2%。研究结果为畜禽养殖废水高效处理提供一定理论依据。

有机酸-硫化零价铁处理高浓度含铬废液及铬铁资源化的研究

针对含铬废液净化污泥杂质含量高、铬含量低导致铬回收难的问题,以有机酸-硫化零价铁为铬废液净化剂,在高效去除废液中铬的同时,可净化污泥并直接制备铬铁合金。通过考察零价铁硫化程度、初始废液pH值、不同有机酸摩尔比、硫化零价铁用量等影响因素对废液铬净化与污泥铬富集的影响,探索铬污泥直接制备铬铁合金工艺。研究显示,采用有机酸-硫化零价铁协同处理后,废液总铬质量浓度可由5 324.1 mg/L降低至4.30 mg/L,与未改性零价铁技术相比,铬净化去除率由65.45%提高至99.92%。净化污泥铬铁元素平均质量分数大于46%,在1 500℃,氩气保护气氛下,添加质量分数为30%碳粉即可成功制备铬铁合金。铬铁合金产物中铬铁元素分布均匀,杂质含量较少。XRD分析显示,硫化零价铁的掺入质量增大可降低合金产品中杂相的生成。研究方法为冶金、化工等行业含铬废液的高效净化及资源化处理提供了一条新路径。

污泥源腐殖酸的提取及沉淀低浓度稀土作用机制

采用焦磷酸钠法和碱溶酸析法分别从剩余污泥中提取污泥源腐殖酸。利用扫描电镜、红外光谱和三维荧光光谱对2种腐殖酸进行表征分析,并对比了二者对低浓度稀土离子的沉淀效果。结果表明:2种腐殖酸中均含有大量的羧酸类、胺类、羟基类官能团,但焦磷酸钠法提取的S-HA-1中官能团的种类更多、含量更高;当沉淀稀土离子浓度为103.40 mg/L时,2种腐殖酸对稀土的沉淀率分别达97.30%和91.18%,沉淀物中稀土元素重量百分比总和分别为31.73%和28.64%,S-HA-1沉淀效果较优。采用S-HA-1为沉淀剂,稀土离子浓度为51.70 mg/L时,通过单因素实验与响应面优化实验确定了较优反应条件:腐殖酸浓度0.25 g/L,反应时间56.53 min,搅拌速率106.27 r/min,反应温度40℃,pH=5.90,在此条件下,稀土沉淀率≥98%。利用能谱和红外光谱分析稀土沉淀物发现,沉淀过程中稀土离子与S-HA表面的酚羟基和羧基等官能团发生了一系列物理化学反应,形成腐殖酸-稀土絮状体沉淀。研究结果表明,从剩余污泥提取腐殖酸低浓度稀土离子沉淀剂,既能实现沉淀剂再利用,又能回收稀土资源。

低污泥负荷运行的生化系统中LS、MLVSS/MLSS和泥龄之间的关系式推导与应用示例

在实际运行中,部分市政污水处理厂生化系统的BOD5污泥负荷(LS)长期达不到设计值,甚至在设计值的半数以内。文章根据相关公式及定义,对实际运行LS≤0.10 kg BOD5/(kg MLSS·d)的生化系统中LS、MLVSS/MLSS(f)和泥龄(θC)之间的关系式进行推导,并结合计算示例,探讨在进水LS长期低于设计值运行的情况下,生化系统中f和θC的计算结果和发展趋势,并以此作为类似生化系统调试和运行中控制θC的参考依据。

好氧颗粒污泥处理模拟污水最佳脱氮工况

探索了好氧颗粒污泥(AGS)处理碳氮比为5的模拟废水的脱氮效果。通过单因素试验探究了污泥浓度、外投碳源浓度及接种自养AGS质量占比对总无机氮(TIN)去除率的影响,确定各影响因素适宜的范围为:污泥浓度在4000~6000 mg/L,外投碳源浓度在100~200 mg/L,自养AGS接种占比为75%~25%。利用响应曲面法分析各因素对TIN去除的影响,确定最佳运行工况。显著性影响因子排序为:外投碳源浓度>污泥浓度>自养AGS质量占比。最佳工况为:泥量浓度4957.22 mg/L、外投碳源浓度200 mg/L、接种自养AGS质量占比57.78%,对TIN去除率的预测值为94.06%。

Ni^(2+)浓度变化对厌氧污泥胞外聚合物的影响

文章研究了厌氧污泥胞外聚合物受到Ni^(2+)进水浓度变化的影响,分析厌氧污泥中松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)随Ni^(2+)浓度增加而变化的规律,并对LB-EPS和TB-EPS进行三维荧光光谱(3D-EEM)分析,对厌氧污泥沉降性能与LB-EPS和TB-EPS含量变化相互间的关系进行探究。随着进水Ni^(2+)质量浓度由0增加至25 mg/L的过程中,污泥LB-EPS质量分数由9.34 mg/g(以MLVSS计)增加至62.91 mg/g,蛋白(PN)与多糖(PS)质量比由3.32降至2.54,LB-EPS含量的变化与污泥容积指数(SVI)的变化呈正相关性;TB-EPS质量分数由23.21 mg/g(以MLVSS计)增加至72.15 mg/g,PN/PS由3.70降至3.05,TB-EPS含量的变化与SVI的变化呈正相关性。3D-EEM光谱显示,在进水Ni^(2+)质量浓度为25 mg/L下,厌氧污泥LB-EPS和TB-EPS中芳香类蛋白和色氨酸类蛋白是重要的响应物质。

高盐废水MLSS及高浓度有机物废水MLVSS测量误差的避免

生物活性污泥处理方法在废水的处理中占有很重要的位置。对于难处理、高盐废水,一般多采用物理化学法,但是最近几年,在高盐废水、难降解有机物浓度高的废水的处理中,也有很多采用活性污泥处理方法,如填埋场、焚烧厂垃圾渗滤液、石油化工废水、煤化工废水、制药废水等。在实践中发现,通过常规检测步骤检测,结果与真实值会有很大的误差。高盐废水的含盐量通常高达10000 mg/L以上,废水的高含盐量会影响MLSS(混合液悬浮固体)测量准确性;废水中高浓度的有机物则会影响到MLVSS(混合液挥发性悬浮固体)测量准确性。通过延长抽滤时间,对滤纸、污泥进行全面的冲洗,增加洗涤次数和洗涤水量的办法,可以降低盐份对MLSS、有机物对MLVSS的测量误差,保证检测数据的真实性,达到检测结果指导运行控制的目的。

市政污泥干化过程臭气分质收集处理的工程实例

为有效解决市政污泥干化臭气难处理和投资高的问题,采用了分质方式收集处理了南方某市市政污水处理厂内污泥干化系统80000 m^(3)/h的臭气。本文介绍了工程背景、工艺流程、核心设备设计、设备运行效果、工程投资和运行成本。运行结果表明,高浓度除臭系统运行风量平均为41439 m^(3)/h,低浓度除臭系统运行风量平均为40922 m^(3)/h,此外,高、低浓度除臭系统排放满足厂界无组织排放标准和有组织排放标准。总建设费用约为1200万元~1500万元,每万方风量(规模)每小时运行成本约为20元~23元左右。该系统整体处理效果良好,并且运行稳定,因此可为其他市政污泥干化除臭系统提供参考。

提质增效下河网地区典型城镇污水厂污泥产率变化趋势研究

近年来,我国大力推进城镇污水系统提质增效,污水厂进水浓度、进水量大幅度提升,污泥产量也随之提升。通过对广州市河网地区N污水厂调研研究,分析污泥产率在提质增效前后的变化规律,深入研究进水COD、BOD、SS浓度和进水量等因素在提质增效前后对污泥产率的具体影响,结果表明:污水厂污泥产率在提质增效前后具有明显差异,提质增效后污泥产率大幅度上升,后逐步降低并趋于稳定;提质增效强化了污泥产率与进水COD、SS浓度的正相关性关系,强化了污泥产率与进水量的负相关关系;污泥产率与进水BOD浓度在提质增效前呈弱的负相关关系,提质增效后呈弱的正相关关系。

微生物处理油田含油污泥技术研究

随着油田开发,含油污泥的产量逐年增多,如何清洁有效的处理这些含油污泥是油田开发亟待解决的问题。通过对常规含油污泥处理技术综合对比,表明微生物技术对于低浓度油泥具有较大处理优势,针对微生物处理油泥的工作原理、优缺点、运行影响因素、操作流程进行了详细介绍,为今后油田大规模油泥的减量化、无害化、资源化处理提供了重要理论依据。

污泥浓度对膜生物反应器运行特性的影响研究

反应器内的污泥浓度是膜生物反应器 (MBR)运行的重要参数之一 ,它不仅影响污染物的去除效果 ,还影响膜组件的产水量 .考察了MBR处理生活污水过程中 ,污泥浓度的增长规律 ,结果表明 :在试验初始阶段 ,MLVSS与MLSS均随时间的增加而增加 ,在试验进行第 30d以后 ,MLVSS值基本稳定在 6 2 0 0mg/L左右 ,而MLSS则继续增加 ,MLVSS/MLSS值逐渐下降 ,由 85 %下降到 6 3% .在不同MLSS下 ,对COD、NH3-N、TN的去除效果进行了研究 ,得出在一定范围内 ,MLSS的增加 ,有利于提高COD和NH3 -N的去除效果 ;当MLSS过高时 ,反而会影响COD和NH3 -N的去除效果 ;而TN的去除效果随MLSS的增加而增加 .文中最后考察了膜的产水量与MLSS浓度大小的关系 。

Highsludge~高浓度活性污泥脱氮工艺中试

Highsludge工艺采用兼氧、好氧组合流程，最显著的特点是活性污泥浓度高、好氧段的溶解氧浓度低。在深圳市的罗芳污水处理厂进行了Highsludge固工艺处理城市污水的中试研究（规模为300m^3／d），在进水COD、BOD。SS、TN分别为（431～484）、（167～192）、（504～611）、（37．12～47．85）mg／L的条件下，其出水浓度分别为（15．7～18．3）、（2．7～3．3）、（6～7）、（6，13—8．51）mg／L。该工艺的同步硝化反硝化效果显著，其去除的总氮约占总去除量的40％。同步硝化反硝化主要发生在好氧池的前段，其去除的总氮量为3．03mg／L。由于活性污泥浓度高，该工艺可以在较短的水力停留时间下获得较佳的除污效果，且剩余污泥量较少。

温度和污泥浓度对短程内源反硝化脱氮的影响

采用SBR反应器,以亚硝酸盐(NO2-)作电子受体,对温度和污泥浓度对短程内源反硝化脱氮的影响进行了研究。结果表明,在15～30℃范围内,随着温度的升高,短程内源反硝化速率逐渐增高,温度每升高10℃,反硝化速率增加3倍。温度一定时,污泥浓度增加,短程内源反硝化速率也相应增加,当MLSS从4000mg/L变化到12000mg/L时,反硝化速率从开始的0.0259gN/(gVSS·d)增加到了0.0378gN/(gVSS·d),即增大了近1.5倍,即采用较高污泥浓度可以大大节省反应时间。

不同氧浓度下城市污泥燃烧特性及动力学分析

通过热重分析研究了污泥在不同氧体积浓度下(20%、30%、50%、70%、90%)的燃烧动力特性。研究表明氧浓度对污泥燃烧的影响发生在氧浓度≤50%且温度高于380℃的范围。在氧浓度影响范围内,随着氧浓度增大,微分热重曲线逐渐向低温端偏移,最大反应速率增大,其对应温度减小,燃尽温度减小,综合燃烧性能提高。燃烧动力特性分析表明,提出的污泥燃烧连续动力学模型适用于不同氧浓度,模型结果与实验结果吻合较好,并分析指出反应级数n、活化能E和指前因子A均不受氧浓度的影响。

污泥浓度对双重后置反硝化工艺脱氮除磷的影响

利用城市实际污水考察了ρ(MLSS)在2 400、3 350、4 300和5 250 mg/L 4种工况下SBR反应器(厌氧/好氧/缺氧/再好氧/沉淀/排水/预缺氧运行模式)的脱氮除磷效果,并分析了反应器单个周期内有机物、氮和磷的转化过程及污泥产量.结果表明:ρ(MLSS)由2 400 mg/L升至5 250 mg/L时,系统TN去除率由52.5%升至66.6%;后续缺氧及预缺氧工序的脱氮比例(该工序TN去除量占系统TN总去除量的比例)由12.7%增至23.1%;ρ(MLSS)为4 300 mg/L时系统TP去除率(75.6%)达到最大.后续缺氧及预缺氧工序中,ρ(MLSS)与内源反硝化速率呈正相关(R2=0.703 7);提高ρ(MLSS)可使PAOs(聚磷菌)在下一个周期内获得更多的碳源,使厌氧释磷量由1.62 mg/L升至9.10 mg/L,但PAOs吸磷动力会减弱,对除磷不利.在后置反硝化、污泥衰减、能量解偶联等减量机制共同作用下,ρ(MLSS)为4 300 mg/L时系统污泥减量可提高24.4%.从脱氮除磷及污泥减量效果综合考虑,ρ(MLSS)是双重后置反硝化工艺重要的控制参数,在该研究条件下控制在4 300 mg/L最优.

活性污泥法的多变量最优控制Ⅰ.基础理论与DO浓度对运行费用的影响

在现有的关于活性污泥法最优控制研究的基础上，首次提出了以两个最重要的控制参数污泥排放量和溶解氧浓度（ＤＯ）为控制变量、以出水水质为约束条件、以运行费用为性能指标的活性污泥法多变量最优控制的研究问题，并着重进行了基础研究．首先建立了最优控制所必要的基本状态方程与性能指标的泛函表达式．然后通过计算研究了在满足同一出水质量前提下控制不同的ＤＯ浓度时所需要的运行费用．结果表明，ＤＯ为０９ｍｇ／Ｌ时所需运行费用最少，这与主张应当维持ＤＯ浓度大于２ｍｇ／Ｌ的传统观点相比相差甚远；衰减速率常数Ｋｄ不受ＤＯ影响的假设也不合理．

A/O工艺中污泥浓度对微生物群落结构的影响

采用A/O工艺处理淀粉厂区废水,结合Miseq高通量测序技术研究了不同污泥浓度(MLSS)对A/O工艺脱氮效果及微生物群落结构的影响.结果显示,当污泥浓度为4066mg/L时(1号池),氨氮(NH_4^+-N)平均去除率高达90.2%;而污泥浓度为2985mg/L时(2号池),去除率仅为67.2%.两池体中优势菌门均为变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门,其中变形菌门和拟杆菌门平均丰度分别为40.65%、30.28%和25.25%、33.27%,其相对丰度比例差异较大.在功能基因层面,两池体中所有8个功能基因类别(KEGG,京都基因与基因组百科全书)排序相同,氮代谢相关基因中,硝化酶、反硝化酶、氨化酶的相关功能基因均在1号池中含量高.该工艺中污泥浓度对菌群结构影响显著,高污泥浓度有利于形成高效脱氮菌群结构.

固体浓度对生物淋滤法去除制革污泥中铬的影响

采用序批式摇床培养,研究了含固率为2%～10%的污泥浓度对生物淋滤法去除制革污泥中重金属Cr效果的影响.结果表明,淋滤处理8d,不同浓度处理Cr的去除率均达95%以上;污泥浓度越低,则污泥中Cr的去除率相对越高,去除速率也越快.如含固率在6%以下的污泥其Cr的去除率在第6d时就达100%. 6%的污泥浓度在实际应用中较为合适.在相同的pH值条件下不同含固率的污泥均有相似的Cr去除率.Cr大量溶出时,具有明显的pH临界点.当pH＜2时污泥中Cr的去除率才可达到80%以上.

污泥浓度与曝气强度对MBR运行的综合影响

高污泥浓度可以在减少剩余污泥产量的同时提高系统的容积负荷,但经济曝气强度随污泥浓度的增加呈指数递增,从而使能耗大大增加。为解决这一矛盾,进行了一体式A/O法膜生物反应器处理城市污水的试验,结果表明:过高或过低的污泥浓度和曝气强度都会影响膜生物反应器对COD、NH3-N、TN等污染物的去除效果,并且会加剧膜污染。膜生物反应器存在临界污泥浓度和经济曝气强度,在试验条件下分别为4.73 g/L和451 L/(m2.h)。