制革污泥蛋白质基生物质棉织物阻燃涂层的制备与阻燃性能

为合理探讨制革污泥蛋白质的应用领域,本研究以制革污泥蛋白质、植酸和壳聚糖为原料,通过层层自组装的方式在棉织物表面构筑生物质阻燃涂层。当涂层数达到15TL(three layers)时,通过SEM可以观察到涂层均匀地吸附在棉织物的表面。15TL棉织物的热分解温度(T_(5%))下降,有利于保护炭层的生产,提升热稳定性。最重要的是,未整理棉织物接触火焰迅速燃烧,而15TL棉织物无法被火焰点燃,当火源离开后立即自熄。相比于未整理棉织物,15TL棉织物的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降了33.1%和38.9%,表现出了优异的阻燃性能,提高了火灾安全性。气相和凝聚相阻燃机理表明,在燃烧时生物质阻燃涂层释放出不可燃气体NH3,并抑制热裂解产物可燃性气体CO、C-H化合物、醚类物质和羰基类物质的释放,同时促进棉织物表面生成石墨化程度高的保护炭层。

活性污泥蛋白质混凝土发泡剂的泡沫稳定性研究

研究了活性污泥蛋白质的发泡性能,探讨了三乙醇胺和十二烷基苯磺酸钠2种改性剂对发泡剂发泡性和泡沫稳定性的改善效果,并将其应用于制备泡沫混凝土砌块。研究结果表明,活性污泥蛋白质浓度为2%,搅拌转速1000 r/min,搅拌时间15 min时,发泡剂的发泡性能和泡沫稳定性较好;三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠对发泡剂的发泡性能和泡沫稳定性有改善作用,三乙醇胺的最佳掺量为2%,十二烷基苯磺酸钠的最佳掺量为0.7%。

制革污泥蛋白质基棉织物阻燃剂的合成及棉织物阻燃整理

为了实现制革污泥蛋白质的资源化利用、提高棉织物的阻燃性,以热碱法提取的制革污泥蛋白质为原料,合成了高效无卤棉织物阻燃剂FR-P(flame retardant-protein)。以二氰二胺为催化剂,将阻燃剂FR-P接枝在棉织物上。研究阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能,及其阻燃耐久性。结果表明,对比未处理的棉织物,经过阻燃整理的棉织物检测出新增的氮、磷元素,且阻燃棉织物离开火焰后迅速自熄。在700℃氮气氛围下,阻燃织物的残炭率达到了36.7%(质量分数),具有优异的热稳定性。热释放速率峰值从195.4 W/g降至53.6 W/g;极限氧指数从17%提升至35%。阻燃棉织物经过30次水洗后极限氧指数为28%,属于难燃织物,达到阻燃织物的B2标准。

槽式超声波作用下污泥蛋白质提取规律研究

针对污泥蛋白质的提取,试验探讨槽式超声波作用下pH值、超声波频率、超声功率、作用时间和固液比等因素对污泥蛋白质提取效果的影响,研究槽式超声波对污泥蛋白质提取的可行性及适宜的操作条件。结果表明:槽式超声波可有效提取活性污泥中蛋白质成分,碱液与低频槽式超声波对蛋白质的提取有协同作用。碱性条件下,随着pH值的增大污泥蛋白质提取率上升显著,随着超声功率的增大和固液比的减小及作用时间的延长污泥蛋白提取率上升然后趋于稳定。通过正交试验,确定pH值12,超声功率70 W,作用时间30 min,固液比1︰3,为槽式超声波提取污泥蛋白质的适宜操作条件,其提取率为22.4%。

污泥蛋白质提取关键技术研究

随着我国城镇污水处理规模的不断扩大,副产物剩余污泥的产量不断增加剩余污泥的处理处置已成为污水处理厂面临的主要问题之一。

城市污泥资源化利用研究进展

传统的城市污水厂污泥处理方法具有不能有效利用可再用资源、易造成二次环境危害的弊端,提出积极进行污泥资源化研究才是解决我国城市污泥处理处置的有效途径。详细介绍了污泥资源化技术的多样性,它包括:堆肥利用技术、建材化技术、能源化技术、材料化技术、污泥蛋白质利用技术,其中污泥堆肥技术效果显著、适用范围广、成本较低,适合我国小城市及城镇。从经济角度及环保效益考虑,污泥建材化、能源化、材料化及污泥蛋白质利用等资源化技术比较适合我国大、中城市应用。

生物吸附/MBR/硫铁自养反硝化组合工艺运行特性及蛋白质源污泥增量研究

为实现污水处理的深度脱氮除磷及蛋白质源污泥增量,进行了生物吸附/MBR/硫铁自养反硝化组合工艺处理城镇污水的试验研究.结果表明,生物吸附池可以快速富集进水中的大部分有机物,COD平均去除率为55.1%,剩余污泥采用厌氧发酵方式处理,用于生产优质碳源.通过组合工艺系统中的硝化、硫自养反硝化及铁屑除磷作用,出水氨氮、总氮和总磷分别达到1、5和0.4 mg·L^(-1)以下.优质碳源投加到MBR工艺段,碳源环境的改善使得污泥增长率从0.17 g VSS/g COD提高至0.49 g VSS/g COD,进水中总氮的同化比例从40%提高至59%.此外,污泥中蛋白质及氨基酸含量也显著增长,增长率分别为18.3%和19.7%.组合工艺在获得高排放标准水质的同时,实现了高蛋白质源污泥的增量,可为污泥资源化利用提供优质原料.

基于污染物超低排放与蛋白质源污泥增量的污水处理工艺对比研究

为了实现污水处理的深度脱氮除磷及蛋白质源污泥增量,分别采用生物吸附/A^2O和生物吸附/MBR/硫铁自养反硝化工艺进行对比试验研究.结果表明,生物吸附工艺可以快速富集进水中的大部分有机物,剩余污泥采用厌氧发酵方式处理,用于生产优质碳源.两套污水处理工艺均获得了优质水质,出水氨氮、总氮和总磷分别达到5、7和0.4 mg·L^(-1)以下.优质碳源投加到A^2O和MBR工艺段,碳源环境的改善使得污泥增长率和氮的同化比例显著提高,第4阶段污泥产率分别达到0.59和0.49 g·g^(-1)(以每g COD产VSS量(g)计),氮的同化率分别达到66%和59%.此外,污泥中蛋白质及氨基酸含量也显著增长,A^2O工艺段增长率分别为34.7%和31.2%,MBR工艺段相应的增长率分别为19.7%和18.3%,实现了蛋白质源污泥的增量,为污泥资源化利用提供了优质原料.

Decolorization Kinetics of Sludge Protein Solution by ^(60)Coγ-Ray Irradiation/H_2O_2 Oxidation

In order to carry out decolorization, sludge protein solution, a dark brown close to black solution from activated sludge, was subjected to ^(60)Co γ-ray irradiation in the presence of hydrogen peroxide. UV/Vis spectrophotometric method was used to investigate the effect of H2O2 on the coloration apparent kinetics and rate constants of sludge protein solution under γ-ray irradiation. In addition, the effects of irradiation dose, initial sludge protein solution concentration, and pH value on the decolorization efficiency of sludge protein solution were studied. Results showed that the decolorization apparent kinetics of sludge protein solution was a first-order reaction. The solution decolorization percentage increased with the increase of irradiation dose or the decrease of initial sludge protein solution concentration. The examination results of pH value showed that the sludge protein solution could be more efficiently decolorized in alkaline media than in acid media. Moreover, sensory evaluation and foamability analysis indicated that irradiated samples under H2O2 oxidation showed better sensory score and foamability.

T/CUWA 70052—2023《城镇污水资源与能源回收利用技术规程》编制思路与要点解读

城镇污水处理厂是潜在的资源、能源、水工厂,如何最大程度地全面实现资源能源回收、水循环利用和环境友好,已经成为城镇污水处理的主导发展方向。为提高我国城镇污水资源化能源利用的技术水平,系统推进城镇污水资源化能源化利用工作,中国城镇供水排水协会组织编制并于2023年7月发布了T/CUWA 70052—2023《城镇污水资源与能源回收利用技术规程》。该规程首次提出了我国城镇污水资源能源回收的技术路线、工艺参数和运行管理要点,可为处理技术或工艺选择、工程设计、运行优化等提供指导。该规程的实施,对于城镇污水处理系统转变为资源、能源与水工厂,促进我国城镇污水处理的绿色低碳高质量发展具有积极意义。