不同絮凝剂作用下煤泥水沉降性能及絮团特性研究

当前我国煤泥水采用浮选工艺时存在絮凝剂投入过量问题,造成絮凝沉降效果较低、絮凝剂浪费、浮选药剂成本较大的情况。从絮凝剂种类、絮凝剂相对分子质量、絮凝剂用量三方面因素对不同絮凝剂作用下的煤泥沉降性能及絮团特性进行研究。结果表明:阴离子型絮凝剂对比其他类型絮凝剂在煤泥沉降、上清液透射比值指标上效果显著;絮凝剂用量越大煤泥沉降速度越快,絮团粒径越大,上清液透射比值越大;采用小剂量药剂,相对分子质量为影响煤泥沉降关键因素,采用大剂量药剂,相对分子质量和用量均为影响煤泥沉降关键因素。

温度对活性污泥沉降性能与微生物种群结构的影响

为探究运行温度与活性污泥沉降性能之间的关系,采用5个带有自控设备的序批式反应器考察了不同的运行温度（15,20,25,30和35℃）对活性污泥沉降性能及微生物种群结构的影响.结果表明,采用短时进水,由于运行温度对污泥沉降性能的影响远远弱于底物浓度的影响,且系统中的优势丝状菌以Type 0041和Type 0092为主,所以5个系统均未发生污泥膨胀现象;采用长时进水,5个系统均发生了丝状膨胀现象,温度与低底物浓度的相互作用导致污泥的SVI值随运行温度（15~30℃）的增加而升高,而运行温度为35℃时污泥的SVI值要低于30℃的情况.同时不同的运行温度下污泥胞内胞外贮存特性及优势丝状菌的种类差异较大.

胞外聚合物EPS对活性污泥沉降性能的影响研究

对污泥负荷Ns、溶解氧(DO)对活性污泥中胞外聚合物EPS的组分、含量及污泥沉降性能的影响进行了研究;并对EPS对污泥沉降性能影响的作用机理进行了探讨.试验结果表明:负荷对EPS影响高度显著,而DO对EPS影响较小;EPS与污泥沉降性能SVI相关性高;随着负荷降低,EPS含量增加,SVI增加.同时正交试验结果表明:污泥中EPS的含量高低主要由负荷决定,并得出Ns、DO对EPS及SVI的影响模式.此外,根据有关试验结果分析了在低负荷时易发生污泥膨胀的原因.

基于GAM模型研究金枪鱼围网沉降性能影响因素

金枪鱼围网渔业是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的方法,研究围网沉降性能与影响因子之间的关系有利于提高围网捕捞效率。利用2011年9—12月金枪鱼围网渔船"金汇7号"在中西太平洋作业时所收集的数据,实验分析了围网沉降深度(H)与放网时间(T),放网速度(V0),括纲(L)及跑纲(L1)的投放长度,10、60和120 m 3个水层流速(V10,V60及V120)等因子之间的关系,并利用广义加性模型(GAM)评价了各因子对沉降深度的影响。结果表明:(1)网具中部沉降深度与时间的关系为H=-0.000 2 t2+0.408 6 t+1.809 9(R2=0.999 3);(2)沉降速度随着深度的增加而减小,网具中部沉降速度与时间的关系为V=2.5×107 t2-6×104 t+0.4412(R2=0.985 2);(3)GAM模型中的逐步回归分析表明,T、V60、V120和L 4个因子对H影响显著,且影响大小依次为V120、L、T和V60;(4)GAM模型分析表明,沉降深度随放网时间的增加而增大,放网时间集中在500～550 s;流速的大小与沉降深度呈负相关;括纲投放长度主要集中在1 800 m左右。

NaCl盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮的影响

针对海水冲厕工程的实施,采用序批式活性污泥反应器(SBR)处理实际含盐生活污水,考察了盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮效能的影响。研究发现,经过长期盐度驯化后的污泥系统也会出现丝状菌污泥膨胀。在经过10 g/L盐度长期驯化的污泥系统中,污泥容积指数(SVI)随着盐度的升高而降低,盐度升高使丝状菌减少,污泥絮体变小变密实。但是,盐度降低时会引发更严重的污泥膨胀,导致污泥流失。对脱氮性能的研究表明,硝化菌的耐盐能力较强。当盐度由10 g/L改变为0、5、15、20 g/L时,氨氮去除率依然可以维持在99%以上。但亚硝酸盐积累率无论是盐度升高或降低时都升高,这表明驯化后污泥中的亚硝酸氧化菌(NOB)对盐度变化的耐受能力比氨氧化菌(AOB)弱,无论盐度升高或降低都会对其产生较大的影响。

金枪鱼围网沉降性能影响因子的多元回归分析

根据2011年9-12月金枪鱼围网渔船调查期间测定的围网沉降深度数据和收集的放网时间、放网速度和括纲松放长度等渔具操作数据,以及流速、流向等渔场环境数据,通过多元回归统计定量分析围网沉降深度与有关影响因子之间的关系,试图寻找影响网具沉降的有效外部因子。结果表明,流向和放网速度对网具沉降深度的影响不明显(P>0.05,df=53),而放网时间、流速及括纲长度对网具沉降深度的影响均显著(P<0.05,df=53),最终得到沉降深度(D)和放网时间(T)、流速(Cs)及扩纲长度(L)的多元回归模型为D=0.069T-144.5Cs2+0.022L+158。主成分分析表明,中国金枪鱼围网作业在一定程度上没有利用有关渔场海况信息对捕捞操作进行有益的改变。在一般操作条件(放网时间为550 s,括纲长度为2 000 m)时,模型预测表明:在无风无流的情况下,网具沉降深度平均值为236.78 m,95%置信区间为[211.51,262.04],而遇海流急促的情况(流速为1 kn)时,网具沉降深度平均值为92.27 m,95%置信区间为[60.56,123.97]。

EPS对活性污泥絮凝沉降性能与表面性质的影响

采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水,在葡萄糖作为碳源的条件下,调整进水碳源浓度改变系统内胞外聚合物(EPS)含量,考察EPS的变化对活性污泥絮凝沉降性能及其表面性质的影响。结果表明,当EPS从100mg.L-1提高至500mg.L-1时,出水悬浮固体浓度(ESS)从4.4mg.L-1提高至46.6mg.L-1,污泥容积指数(SVI)从68.55ml.g-1提高至164.35ml.g-1,EPS与ESS、SVI呈正相关(R2分别为0.9916和0.9451)。污泥絮体重新絮凝能力(FA)从44.8%下降至17.9%,区域沉降速率(ZSV)从11.2m.h-1下降至3.2m.h-1,EPS与FA、ZSV呈负相关(R2分别为-0.9941和-0.9805)。污泥表面Zeta电位从-12.09mV下降至-37.21mV,污泥相对疏水性RH从44.11%下降至19.31%,EPS与Zeta电位、RH呈负相关(R2分别为-0.9524和-0.9979)。

进水中碳水化合物分子大小对污泥沉降性能的影响

为弄清楚碳水化合物分子大小和污泥沉降性能之间的影响关系,在3个序批式系统中,分别以颗粒型淀粉、溶解型淀粉和葡萄糖为碳源,考察了长期运行中系统的污泥沉降性能和处理能力.结果证明:碳水化合物分子越小,活性污泥对环境的变化越敏感,当运行条件不利时越容易引发污泥膨胀问题;大分子碳源吸附于絮体内部能够提高污泥的沉降性能;糖类作碳源时,活性污泥的PHA贮存量约为0.6mmol C/L,但系统SVI仍然能够维持在150m L/g以下;胞外聚合物中多糖与蛋白质(C/P)的比值与污泥的SVI呈正相关性,SVI从100m L/g增长到600m L/g,C/P比从0.248增长到1.201;以颗粒型淀粉、溶解型淀粉和葡萄糖为碳源时,系统的优势丝状菌分别为Type 0041、M.parvicella和S.natans;进水以葡萄糖作单一碳源时,系统的除磷能力能达到80%以上.

赤泥主要物相的表面性质对其沉降性能的影响

测定甘油、苯及二碘甲烷与氧化铝生产中赤泥主要物相之间的接触角,采用Owens二液法估算各物相的表面自由能,分析了赤泥主要物相的表面性质与其沉降性能之间的关系,并讨论针铁矿在高压处理后沉降性能变差的原因。结果表明:甘油-苯和甘油-二碘甲烷测定数据估算的溶剂化趋势按水化石榴石、硅酸二钙、水合铝硅酸钠、钛酸钙、针铁矿、赤铁矿、石灰石的顺序递减,而其沉降性能与之相反,即溶剂化趋势越小,沉降性能越好。赤泥主要物相中,针铁矿高压处理后转变为赤铁矿,固相粒径变小,溶剂化趋势增加,从而导致其沉降性能恶化。

A/O系统中不同缺氧/好氧体积比对活性污泥沉降性能的影响

为探究A/O系统中不同的缺氧与好氧体积比与活性污泥沉降性能的关系,以实际生活污水为进水水质,考察了不同的A/O比(2/6,4/4,6/2)对污泥沉降性能和丝状菌生长的影响.结果表明,当A/O比为2/6时,系统能够维持良好的沉降性能,优势丝状菌为Type 0041;当A/O比为4/4时,系统的沉降性能恶化,SVI最高达到357m L/g,优势丝状菌为Type 0041,Type 1701;当A/O比为6/2时,系统发生了微膨胀现象并实现了稳定的短程硝化反硝化,优势丝状菌为Thiothrix.nivea.可见不同的A/O比对活性污泥沉降性能影响较大,同时污泥胞内胞外贮存特性及系统的脱氮除磷性能也受到严重影响.

碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响

污泥膨胀的发生与进水水质和运行工况密切相关,为弄清碳源类型是否会引发污泥膨胀,以及不同碳源是否会导致不同的优势丝状菌,在3个严格控制运行条件的序批式反应器中,分别采用乙酸钠、葡萄糖、淀粉作为碳源,研究了碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的长期影响。当反应器内底物浓度梯度低导致微生物贮存能力下降时,乙酸钠、葡萄糖作碳源的污泥出现了大量丝状菌繁殖,引发了严重污泥膨胀,SVI超过了600ml.g-1。而淀粉作碳源时污泥絮体结构始终松散多孔,SVI值在300ml.g-1以内,污泥沉降性能并未出现严重恶化。乙酸钠和葡萄糖作碳源时第一优势丝状菌分别为Thiothrix nivea和S.natans,淀粉作碳源时第一优势丝状菌为N.limicolaⅡ和M.parvicella。可见,碳源类型的不同将会导致污泥出现不同的底物代谢特性,而污泥膨胀的发生与微生物的动力学和底物贮存特性密切相关。

UASB反应器中颗粒污泥的沉降性能与终端沉降速度

从流体力学角度,通过建立沉降速度模型探讨了UASB反应器中颗粒污泥的沉降性能与终端沉降速度.计算结果表明,(1)绝大多数颗粒污泥的沉降过程属于过渡区(1<Re<100)而非层流区,其沉降速度与直径成正比,可用Allen公式进行计算;(2)颗粒污泥的终端沉降速度远高于厌氧反应器中废水的上流速度,其良好的沉降性能解决了在高负荷情况下污泥的流失问题.所建模型能较好地反映实际条件下的情况,为厌氧反应器的工艺设计与正常运行提供理论依据.

颤蚓对活性污泥沉降性能的影响

系统考察了低、中、高3种不同污泥浓度下（TSS≈4.gL^-1、6.gL^-1和8.gL^-1）,一定的颤蚓投加比例对活性污泥沉降性能的影响,并同时考察了颤蚓对污泥特性的影响.研究结果表明,投加颤蚓后60min内,活性污泥沉降速率明显加快,60min时的污泥容积相对于未投加颤蚓前可减少8%~42%;而且,这种效应对污泥浓度高的活性污泥更为显著和有效.然而,通过对污泥特性的分析表明,颤蚓在短时间内（1~3h）对污泥平均粒径、Zeta电位并无多少影响;此时污泥容积指数（SVI）和胞外聚合物含量（EPS）却反而略有增加.

膜-生物反应器中活性污泥沉降性能与膜污染相关性研究

结合连续流小试 ,对膜 生物反应器运行过程中 ,活性污泥沉降性能的变化及其对膜污染的影响进行了研究 .结果表明 ,随着运行时间的增长 ,该系统内丝状菌大量繁殖 ,活性污泥沉降性能变差 ,SVI值升高 .随之 ,膜过滤压差 (过滤阻力 )平均上升速率有所增加 ,膜过滤周期缩短 .膜过滤压差的“两阶段性 (平缓上升期和加速上升期 )”变化规律趋于明显 ,平缓上升期和加速上升期的膜过滤压差上升速率随污泥SVI值的升高分别呈现下降和上升的趋势 .污泥沉降性能的变化对膜污染过程产生明显影响 .电镜观察表明 。

水泥-分级尾砂充填料浆的沉降性能研究

根据生产需要,为满足采矿工艺要求,在一定程度上通过及时排水来提高充填料浆浓度可降低充填作业的风险。文中对矿山水泥-分级尾砂充填料浆进行沉降测试,根据测得的试验参数,得到各种情况下沉降参量的变化趋势线,分析了沉降参量随浓度、配比的变化规律。充填时若能够及时将料浆上部泌出的清水从采空区排出,则能够加快料浆凝结硬化速度,从而减小充填挡墙所受的侧向静水压力,可为安全采矿和减少采充接续时间提供保障。

含酚废水处理中活性污泥沉降性能影响因素的研究

实验考察了生物降解含酚废水过程中污泥负荷、溶氧、C/N/P质量比、温度4种因素对活性污泥沉降性能的影响,结果表明在低氮、磷营养条件下,由于菌胶团结构中丝状菌对营养物质具有累积的能力,处于生长优势,造成菌胶团结构松散、压实性差,从而导致污泥沉降性能恶化。而在一定范围内污泥负荷、溶氧、温度发生变化,并未影响污泥沉降性能。但在污泥负荷过高,溶氧浓度过低的情况下,细菌生理活性受抑制,出水水质恶化。

低溶解氧膨胀污泥沉降性能的恢复研究

溶解氧是影响丝状菌污泥膨胀的重要因素之一。以石化废水和啤酒废水为处理对象,对低溶解氧污泥膨胀进行了污泥沉降性能恢复的试验研究。结果表明,在较高的DO浓度下运行,能使膨胀污泥的沉降性能恢复到良好状态,且恢复时间及恢复速率均与污泥膨胀程度呈正相关关系。污泥负荷是影响膨胀污泥沉降性能恢复的因素,在一定低污泥负荷下,通过提高DO浓度并不能使低DO膨胀污泥的沉降性能得到有效恢复。

西石门铁矿水泥-全尾砂料浆沉降性能的研究

尾矿固结排放工艺要求在全尾砂料浆中添加一定比例的水泥,搅拌均匀后将其浓缩脱水,形成尾砂固结体,然后堆存在地表适当位置。以西石门铁矿全尾砂为实验原料,按灰砂比为3%添加水泥配制不同浓度的水泥-全尾砂混合料浆进行沉降特性的实验研究,分析了砂浆浓度、胶凝材料种类和胶凝材料水化程度对混合料浆沉降的影响规律。实验结果表明:①灰砂比3%的水泥-全尾砂混合料浆的沉降速度明显快于纯尾砂的沉降速度,通常在20min以内就可以接近最大沉降浓度和最大沉降容重;②水泥水化程度对混合料浆沉降有影响,提前加入胶凝材料可以减缓混合料浆的物料沉降速度;③全尾砂固化剂-全尾砂料浆的物料沉降规律与矿渣硅酸盐水泥-全尾砂料浆的物料沉降规律相似而与普通硅酸盐水泥的差异较大。

低强度超声波对膨胀活性污泥沉降性能及污泥减量的影响

污泥膨胀和大量的剩余污泥是当前城市污水处理厂面临的重要问题。采用20k Hz超声波,在不同的声能密度和超声时间下处理微膨胀活性污泥,研究低能量密度超声波处理对活性污泥的沉降性能及污泥减量的影响。结果表明:超声波处理可改善污泥沉降性能和实现污泥减量。适宜的超声处理时间为30~40s。超声处理后,泥水界面沉降速率可提高52%,污泥容积指数(SVI)可由202.9m L/g下降到151m L/g左右,污泥减量率为12.5%。在超声波处理40s时污泥减少已基本完成,而上清液的溶解性化学需氧量(SCOD)在40s之后还在大幅升高,从絮体中释放出来的污泥的溶解液化相对滞后。在一定范围内增加超声处理时间和提高超声能量密度有利于污泥减量效果的提升。活性污泥的初始p H对超声处理效果的影响不大。污泥初始浓度对污泥减量效果影响较大,采用超声波处理较高浓度的污泥时,污泥上清液SCOD增加值在25~29mg/g SS之间。

基于不同配重的罩网沉降性能研究

2015年3月于南海南沙海域进行了1 515 kg、1 615 kg、1 715 kg和1 815 kg等4组不同沉力配重下罩网沉降性能的对比试验。结果发现:1)多元回归分析表明网口最大沉降深度D与配重W、放网时间Ts、绞收时间Th及风速Sw成正相关,与漂移速度Sd呈负相关;2)偏相关系数分析显示,配重的相对重要性大于放网时间,且放网时间过长不利于网口迅速闭合,故认为增加配重是比延长放网时间更加实用有效的增大网口沉降深度的方法;3)随配重的增加,网口最大沉降深度的平均值依次为77.5 m、81.5 m、83.7 m和97.9 m,网口沉降速度的平均值依次为0.303 m·s-1、0.318 m·s-1、0.342 m·s-1和0.349 m·s-1,两者均随配重的增大而增加,且单因素方差分析发现两者在不同配重组间均存在显著性差异;4)认为1 715 kg为试验罩网的最优配重。