一种改进的聚合模型在污泥絮凝-沉降模拟中的应用

鉴于在试验中难以观测到污泥絮团的粒径分布情况,且以往类似模拟中鲜有考虑絮团分形特征及絮团黏结效率的问题,通过一种改进的聚合模型来模拟污泥颗粒间的分形聚合机理,并在群体平衡模型(PBM)和两相流Mixture模型基础上对污泥的絮凝-沉降进行三维数值模拟。模拟结果表明:建立的数学模型能较好地反映黏性污泥分形絮凝-沉降规律,具预测絮团粒径分布的能力;在同一时刻絮团的粒径分布范围随着分形维数的降低逐渐变宽,大粒径絮团数量迅速增加,小粒径絮团数量逐渐减少;初始颗粒数量的衰减速率随分形维数的增大而增大;絮团数量总体呈先增加后减少的趋势,但当分形维数不同时,其最大值随分形维数的增大而增大,出现时间随着分形维数的增大而有所缩短。

硫酸活化硫酸亚铁絮凝污泥对冶炼烟气中Hg^(0)的脱除研究

以硫酸亚铁絮凝污泥为原料,硫酸为活化剂,制备了一种性能优异的吸附剂(简称SSXTY),可有效捕获冶炼烟气中的Hg^(0).H_(2)SO_(4)活化可以改善絮凝污泥吸附剂的孔隙结构,提高吸附剂表面活性氧和活性硫物种的含量,从而增强了吸附剂的脱汞活性.经H_(2)SO_(4)活化后,吸附剂的SO_(2)抗性大幅提高,能有效克服实际工况中SO_(2)的抑制作用.热解温度和H_(2)SO_(4)添加比例对吸附剂脱汞活性存在显著影响.SS25T650(H_(2)SO_(4)添加比例为0.25,热解温度为650℃)的脱汞性能最为优异,脱汞效率可达95.4%.利用絮凝污泥生产汞吸附剂可以降低吸附剂生产成本,并为絮凝污泥资源化利用提供了一条潜在途径.SSXTY的制备方法简单、成本低、SO_(2)抗性优异、脱汞性能优异,是一种具有应用前景的汞吸附剂.

阳离子聚丙烯酰胺污泥脱水絮凝剂的制备

根据曼尼期反应,在适宜的温度下,加入引发剂,使丙烯酰胺单体与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵阳离子单体发生自由基共聚反应,获得了阳离子聚丙烯酰胺高分子絮凝剂;系统地研究了共聚反应过程中单体总浓度、引发剂用量、聚合温度、pH值、增溶剂等因素对阳离子聚丙烯酰胺主要性能的影响,得出了最优反应条件:聚合温度为35℃,单体总浓度为20%,AM与DAC的相对摩尔比为6∶1,复合引发剂为0.08%,pH值为7,增溶剂为2%,通入氮气时间为15 min,反应时间为5 h。在上述反应条件下合成了溶解性好、综合成本低、絮凝效果好、相对分子质量达3.00×106的聚丙烯酰胺产物。

加载絮凝-污泥回流工艺处理重金属废水的研究

电子行业废水的重金属处理通常采用混凝沉淀方法。然而,常规混凝方法存在药剂投加量大、污泥产量多、水质波动影响大等不足。因而,本文提出了加载絮凝—污泥回流工艺,在小试、中试基础上,对原处理工程进行了改造。改造后出水重金属含量稳定。Cu2+、TCr和Ni2+的含量上限值分别小于0.5 mg/L、0.6 mg/L和0.5 mg/L,与改造前相比,改造后PAC和PAM用量可分别节省70%和93%,污泥产生量也会相应减少。加载絮凝—污泥回流工艺可实现电子行业废水重金属达标排放,同时可降低处理成本和污泥产量,具有较好的应用前景。

微絮凝-悬浮污泥过滤工艺在油田污水处理中的应用

为了改善回注地层的三次采油产生的油田污水的处理效果,从5种药剂中筛选出FX微絮凝剂作为最佳药剂,用于微絮凝-悬浮污泥二级过滤处理工艺中。实验确定最佳投药质量浓度为4 mg/L,在此条件下,当来水中油、悬浮物质量浓度分别为80、30 mg/L时,出水油、悬浮物平均质量浓度分别为1、3 mg/L,去除率分别达到99%和90%,达到了三级过滤工艺的处理效果,满足了油田回注水标准。

絮凝污泥作为低碳氮比生活污水补充碳源的脱氮试验研究

为解决低碳氮比生活污水生物脱氮过程中碳源不足的问题，本试验利用絮凝污泥水解酸化液作为外加碳源，通过生物絮凝吸附-前置反硝化曝气生物滤池（BAF）组合工艺，研究水解酸化液对低碳氮比生活污水生物脱氮性能的影响。试验结果表明：未投加水解酸化液的条件下，出水COD、NH4+-N和TN平均值为17.57mg/L、1.27mg/L和10.21mg/L，系统去除率分别达到77.91%、95.48%、64.52%左右；在碳源投配比1:60时，进入前置BAF系统的COD/TN为3.71，NH4+-N和TN的去除率分别达到96.12%和79.80%。研究表明，以絮凝污泥水解酸化液作为低碳氮比生活污水补充碳源，可显著提高前置BAF生物脱氮性能，且实现絮凝污泥的资源化与减量化。

弱碱三元复合驱含油污泥的絮凝降水处理

采用絮凝剂,对油田污水处理过程产生的絮凝污泥进行处理,考察絮凝处理温度、pH值、处理时间等因素对污泥含水率的影响,以及部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对絮凝含油污泥处理效果,评价KMnO4、FeCl3、Tsg、Yhg等4种絮凝助剂处理效果.结果表明:污泥含水率随处理温度和pH值的升高而先下降后升高,随处理时间的延长先下降后基本不变;部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对絮凝污泥的处理效果优于阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),优选助剂Tsg与HPAM共同使用,污泥含水率由98.91%降至45.32%,污泥密度增加.

温度对碱预处理絮凝污泥水解酸化影响研究

采用4组构造相同的完全混合流态水解酸化反应器,以同等浓度的生物絮凝吸附污泥作为底物污泥,初始pH值为10,分别在温度为15℃、25℃、35℃、45℃的反应条件下,研究温度对生物絮凝吸附污泥水解酸化产物及产率的影响。试验结果表明:温度的升高加速了生物絮凝吸附污泥水解酸化。45℃时,SCOD第5天即达到最大产量3976.3mg/L,同时VFAs也达到峰值1988.5mg/L。随着温度的升高,最大浓度VFAs组分中,乙酸和丙酸比重不断增加。45℃时,VFAs组分中乙酸、丙酸分别高达51.25%、26.32%。此外,4组反应温度下,生物絮凝吸附污泥产酸发酵获得碳源的同时均伴随着氮、磷元素的释放,且温度越高,释放越明显。整体而言,35℃反应条件下,生物絮凝吸附污泥水解酸化既可为脱氮系统提供较多的碳源,又能避免过高的溶出氮、磷负荷。

絮凝污泥制备光催化剂及降解活性艳红K-2BP研究

利用絮凝污泥制备复合光催化剂,研究了其对模拟染料废水活性艳红K-2BP的光催化降解效率,并采用X射线衍射仪对其进行了结果表征。详细考察了催化剂煅烧温度、催化剂中钛含量、催化剂投加量、溶液pH值等不同条件对活性艳红K-2BP染料废水的光催化降解效果。实验结果表明,聚硅硫酸钛的n(Ti)∶n(Si)=5∶1,投加量为200mg/L,絮凝pH=5时的絮凝污泥在600℃煅烧2h制得复合光催化剂具有较高活性,当复合光催化剂投加量为500mg/L,光催化反应pH为4时光催化活性最好,此时对50mg/L的活性艳红K-2BP的降解率可达到97.2%。

絮凝污泥制备TiO_2/MCM-41复合光催化剂及降解罗丹明B

研究了以聚硅硫酸钛为絮凝剂,处理掺杂MCM-41型分子筛的长江水,将产生的大量絮体经抽滤、烘干和一定温度下煅烧,制备了具有光催化活性的TiO2/MCM-41复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)对其进行了表征。结果表明,在长江水浊度为86.7NTU,MCM-41分子筛掺杂量为0.7g/L时,经聚硅硫酸钛絮凝产生的絮凝污泥在700℃下煅烧2h后制备的复合光催化剂活性最高,光催化氧化浓度为20mg/L的罗丹明B 40m in后脱色率达97.6%。

浅议中牟县污水处理厂污泥脱水絮凝剂替代性研究

在污水处理厂的建设和运行中存在的一大难题就是污泥的处理和处置。要寻找一种适合于污水处理厂使用的操作简单、成本低廉的污泥脱水调理剂以替代目前常用的PAM调理剂，达到降低污泥处理成本，减少二次污染的目地。本次以中牟县县城污水处理厂剩余污泥为研究对象，经过大量的试验遴选出了石灰调理剂和CTS（壳聚糖）调理剂，石灰的最佳投加量为21g／100ml，CTS的最佳投加量为120mg／L，均可使污泥比阻由1014m/kg降至1011m/kg数量级。所形成的污泥滤饼，可作为烧制墙体材料的辅助原料，实现了污泥的资源化利用和良性最终处置。

水流剪切力对活性污泥特性影响的试验研究

利用SBR反应器模型研究了水流剪切力对活性污泥沉降特性和活性的影响;通过不同水流剪切力下活性污泥絮凝体形态及微生物类型的比较,分析了水流剪切力对活性污泥特性的影响机理.结果表明:SBR系统中的活性污泥对水流剪切力的变化较敏感;剪切力会影响活性污泥的微生物生态系统,改变絮凝体的结构;利用水流剪切力来改变SBR反应器中活性污泥的沉降特性和活性是可行的.

絮凝污泥层短流程地表水深度净化技术研发与示范

由于污染物排放超出自然水体环境承载力,难以保障高品质水环境的需求,建设集约型地表水处理厂有利于提升地表水环境质量。针对地表水体净化脱氮除磷的需求,开发了絮凝污泥层反应器-硝化/反硝化滤池短流程工艺。小试实验中氨氮、硝氮和总氮的削减量分别为64%、61%和42%,中试实验中总氮和总磷的削减量分别为71%和74%,工程示范中COD_(Mn)、氨氮、总氮和总磷的削减量分别为80%、99%、95%和97%。工艺在蠡湖补水梅园净化厂的生产性实验中得到验证,出水满足Ⅲ类水质的要求。在杭州长桥溪水质改善工程中,该工艺一年运行的监测数据表明,COD_(Mn)、氨氮、总氮和总磷等指标均满足或者优于地表Ⅲ类水质的要求。研究结果表明该工艺在地表水体净化中有良好的应用前景。

胞外聚合物(EPS)对市政污泥性质影响的研究进展

污泥中的胞外聚合物是其重要的组成部分,文章对胞外聚合物的化学组成及结构的最新进展进行了介绍;论述了胞外聚合物中的粘液层(slime层)、松散结合层(LB-EPS层)和紧密结合层(TB-EPS)对污泥絮凝、沉降以及脱水所产生的影响。

不同类型污泥中非溶解性有机物水解产酸特性研究

分别以化学生物絮凝污泥(以下简称絮凝污泥)、初沉污泥和剩余污泥3种污泥为基质,对比研究了不同类型污泥中的非溶解性有机物的水解产酸特性,并进一步考察了水解酸化产物挥发性脂肪酸(VFAs)的产量和组成。结果表明,与初沉污泥和剩余污泥相比,絮凝污泥的水解酸化性能最优,稳定运行期间,絮凝污泥单位质量挥发性悬浮固体(VSS)的VFAs产量为(410.3±26.8)mg/g,分别为初沉污泥和剩余污泥的1.2、1.9倍。此外,絮凝污泥水解酸化产生的VFAs结构最优,乙酸占VFAs的比例高达64.3%(质量分数),絮凝污泥水解产酸发酵液中C/N、C/P均远高于典型城镇污水处理厂生化处理系统进水需求,可以作为后续生物脱氮除磷过程的优质补充碳源。

胞外聚合物在污水生物处理中的作用

胞外聚合物(EPS)在污水生物处理系统中具有重要的作用,它的很多特性都明显影响活性污泥的性能。本文对EPS在颗粒污泥和生物膜形成过程中、在重金属及磷去除中、在污泥的絮凝沉降和脱水中以及在膜污染中污水作用的相关研究进展进行了总结和分析,综合阐述了EPS对生物处理系统各个方面的影响。

兼性生化反应池出水的深度处理工艺研究

通过试验分析了兼性生化反应池出水中残余有机污染物的 COD组成 ,指出反应池内兼性活性污泥的生物吸附絮凝性能是反应池在负荷较高时污染物去除效率较低的主要原因。为保证系统出水达标 ,针对兼性系统的出水水质 ,利用化学混凝、好氧生物吸附絮凝和生态渗滤方法进行了 3套后续深度处理工艺方案的试验研究并对其进行了技术经济比较 。

带式压滤机脱水系统加药自动控制

通过实验确定了污泥脱水化学调节过程中投加药量和污泥浓度之间的关系，建立了加药自动控制数学模型．在唐山西郊污水处理厂２ｍ带式压滤机脱水系统中，通过在线测量污泥瞬时浓度和流量实现投药自动控制，使带式压滤机长期正常运转，改善机械脱水效果，平均节约用药量１５％．

剩余污泥混合对絮凝污泥厌氧消化的强化

为了考察絮凝污泥与剩余活性污泥混合中温(35℃)厌氧消化效果,分析了不同混合比例、不同投配率下的总化学需氧量(TCOD)去除率、挥发性固体(VS)降解效果,通过p H值与氨氮浓度的变化来分析各反应器的稳定性。结果表明:污泥混合后消化效果明显得到提高,且污泥消化效率随着投配率的增加先提高后下降。5%投配率时,絮凝污泥/剩余污泥(VS比)为1∶2时厌氧消化效果最好,TCOD去除率达到47.8%,VS降解率达到46.8%,分解单位VS产气量达到了435 m L/g,p H值与氨氮浓度分别保持在7.4和269 mg/L左右,混合污泥厌氧消化系统较稳定。这说明与剩余污泥的混合消化能有效提高絮凝污泥的厌氧消化性能。污泥絮体的显微分析表明:厌氧消化过程中絮体面积百分比逐步减小,污泥结构逐步解体,可以解释污泥消化的微观过程。

利用铜矿尾砂等工业废料研制琉璃瓦

以铜矿尾砂为主要原料,辅以红泥、絮凝污泥,在1160℃-1175℃煅烧形成结构致密琉璃瓦。XRD分析结果表明试样的主晶相有石英、钙长石、莫来石等。扫描电镜(SEM)结果表明琉璃瓦坯体颗粒之间排列比较紧密,颗粒之间有少量的气泡,釉面平整光滑,釉和坯的中间层较为紧密。试样的吸水率、抗弯强度、热稳定性能和抗冻性等指标均能达到JC709-1998《烧结瓦》标准要求。这不仅消耗了铜矿尾砂等工业废料,缓解其对环境的污染,又降低了琉璃瓦生产成本,变废为宝。