二价铁活化过硫酸盐破解污泥及脱水效果研究

针对城镇污水处理厂污泥有机质含量高、脱水困难的现状,该研究采用二价铁(Fe^(2+))活化过硫酸钾调理污泥来提高污泥的脱水效果,研究了Fe^(2+)投加量、过硫酸钾/Fe^(2+)摩尔比、pH、搅拌速度和反应时间对污泥脱水性能的影响,并探索了Fe^(2+)活化过硫酸钾破解污泥的机理。研究结果表明:Fe^(2+)活化过硫酸钾可明显改善污泥脱水性能,脱水后污泥的含水率由调理前的87.32%降至调理后的80%左右;上述考察因素对污泥脱水效果均有一定影响,尤其是Fe^(2+)投加量为60 mg/g DS,采用过硫酸钾/Fe^(2+)摩尔比为1.4,pH为中性或酸性范围时,活化和破解的效果最好,脱水后污泥含水率为76%^78%;调理后污泥胞外聚合物(EPS)中多糖和蛋白质含量的分析表明,Fe^(2+)活化过硫酸钾产生的SO_(4)^(-·)使部分紧密型EPS(TB-EPS)转化为松散型EPS(LB-EPS)和溶解型EPS(SL-EPS),促进了结合水的释放,有利于污泥脱水。

pH值对旋流球磨破解污泥释放有机质影响的研究

剩余污泥含有大量的有机质,对污泥进行破解将有机质转化为生物处理可利用的碳源,从而实现污泥资源化与减量化。该文探讨了pH值对低速水力旋流球磨剪切破解污泥释放有机质的影响,考察了不同pH值下污泥破解液中SCOD、核酸、蛋白质的释放情况。结果表明,当pH值为9~11时,溶解性化学需氧量(SCOD)、核酸和蛋白质的释放均显著高于中性和酸性条件。碱性条件下经过4 h破解,破解液中SCOD最终释放量趋于平衡,浓度均值增加到3730~3830 mg/L,且基本达到释放的极限;继续增加破解时间,SCOD释放量增加不显著。当pH值为9~11时,经过3 h破解,核酸释放量趋于平衡,其浓度在690~720 mg/L。相反地,在中性或酸性条件下,SCOD、核酸和蛋白质释放速率较低,即使破解时间达到5 h,SCOD、核酸和蛋白质的释放也远没有达到平衡,且释放总量显著低于碱性条件。粒径分析结果表明,原污泥平均粒径由破解前的30.256μm降到13.66μm,粒径显著变小;在碱性条件下的破解过程中还发现出现大量峰值粒径为0.13μm的细颗粒,此粒度在中性和酸性条件破解过程中没有出现。扫描电镜表征表明,污泥破解后粒径显著减小,污泥絮体和细胞架构均被破坏。三维荧光显示污泥破解前和破解后有类色氨酸和腐殖酸类物质释放,碱性条件下破解有酪氨酸类蛋白物质溶出,而且腐殖质类物质可以彻底分解转化。

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥"零排放"的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27,g/g,反应时间为30,min,空气进气量为2.0,L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8,g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0,L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25,g/g时,总悬浮固体减少量为1.42,g/L,SCOD的增加量为626,mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068,mg/L.

低温热水解和超声联合破解污泥优化工艺的参数研究

针对国内低温热水解和超声联合技术应用于低有机质剩余污泥厌氧消化预处理领域的实验研究和工艺参数缺陷问题,探讨了低于100℃的低温热水解和超声波技术联合破解剩余污泥的技术可行性及工艺参数的优化.以热水解温度和超声能量为控制参数,以污泥破解度、溶解性蛋白质和多糖浓度为分析指标,通过Box-Behnken设计实验,并根据响应曲面法(RSM)构建了污泥破解的二次多项式预测模型,进而得到各影响因素作用下的最佳破解工艺参数.结果表明,温度对污泥破解的影响较超声能量明显.低温热水解和超声联合作用下,最佳工艺组合为温度80℃和超声能量12000k J/kgTS,该工艺下的污泥破解结果为污泥破解度39.01%,溶解性蛋白质1360.59mg/L和多糖334.52mg/L,该结果与预测值吻合度较高,表明响应曲面模型所得参数较为可靠,能够为实际应用和推广提供参考.

臭氧破解污泥效能评价指标选择与应用

为解决污泥臭氧化过程中评价指标不统一问题,考察溶解性化学需氧量(SCOD)、颗粒性化学需氧量(PCOD)、总有机碳(TOC)和挥发性悬浮固体物质(VSS)在污泥臭氧化过程中的表现及相关性,筛选出合适的评价指标,并以此为基础评价过氧化氢和pH对污泥臭氧氧化的影响.结果表明,臭氧消耗量<207.6±7.2mg/gSS时,可将TOC作为首选指标,如超过此范围,可选用SCOD和PCOD作为评价指标.过氧化氢与臭氧最佳摩尔比为1.2,最佳pH为6.

Fenton试剂氧化破解污泥的影响因素研究

采用Fenton试剂对剩余污泥进行溶胞处理,并以污泥去除率和COD溶出率为指标表征污泥的破解效果.结果表明,Fenton试剂破解污泥的最佳条件为:pH=4.5,初始污泥浓度为12 g/L,H_2O_2/Fe^(2+)投加比为50∶1,反应时间为90 min,反应温度为65℃.该条件下,初始污泥浓度由12 g/L下降至8.74 g/L,污泥上清液中SCOD含量由3.01 mg/L上升至2 658 mg/L,污泥去除率和COD溶出率分别达到27.17%和24.64%.

双频超声破解污泥实验方法

使用20kHz和25kHz双频超声破解污泥装置,根据污泥滤液COD、NH3-N、TP的增量研究复频超声破解污泥的效果,并且详细探讨了影响复频超声破解污泥的影响因素(不同频率组合、不同作用方式、不同功率组合、不同时间组合)。实验结果表明双频超声更有利于污泥破解,为污泥破解方法的应用和今后进一步扩大其研究提供一定的基础。

超声破解污泥的实验研究

在超声破解污泥实验中,研究反应器形状和换能器位置对污泥滤液的COD、NH3-N、TP的影响.实验结果与理论分析符合较好,从而说明反应器形状和换能器位置是影响污泥破解效果的重要因素,也说明超声是一种有效的破解污泥的方法,进而对超声处理污泥的规律进行研究.

超声破解污泥实验研究

文章在超声处理污泥实验中,研究了不同影响因素(温度、控温与否、作用时间、超声功率、超声频率)对污泥滤液COD、NH3-N、TP及浊度的影响,探索超声破解污泥的基本规律,为超声破解污泥提供一定的实验基础,实验结果表明超声是一种有效的污泥破解方法。

超声破解污泥的实验研究

用染色法和水听器法对实验所用处理槽中的声场进行测量,在此基础上分别研究了超声频率和双频复合、组合、单频方式对污泥滤液的COD、NH3-N、TP的影响.实验结果表明双频组合超声相对单频超声作用效果要好,单频超声作用时,低频效果较好,并对其原因进行了分析.

双频超声波预处理破解污泥的研究

通过正交试验选取双频超声波预处理破解污泥的最优条件。对于指标VSS/SS,最优的超声波预处理参数组合:双频组合18 kHz、20 kHz,声能密度0.075 W/mL,超声间隔时间5 s,影响显著顺序为双频组合>声能密度>超声间隔时间;对于指标NH3-N,最优的超声波预处理参数组合是:双频组合18 kHz、20 kHz,声能密度0.1 W/mL,超声间隔时间5 s,影响显著顺序为双频组合>声能密度>超声间隔时间。通过对比试验的方式进一步验证了双频超声波预处理破解污泥的效果,结果表明双低频组合更有利于提高污泥的沉降性能。

碱协同介质阻挡放电等离子体破解污泥

通过响应曲面法分析研究Ca(OH)_(2)与介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对污泥破解的协同作用,并推测其可能机制。结果表明:仅使用Ca(OH)_(2)破解污泥,投加量在300 mg/g MLSS(混合液悬浮固体)时,得到较好的破解效果,反应60 min后,污泥溶解性化学需氧量(solluted chemical oxigen demand,SCOD)、蛋白质、多糖释放量分别为836.00、296.11、64.21 mg/L;仅使用DBD等离子体处理污泥,破解效果与放电电压、放电时间呈正相关关系。碱协同DBD等离子体破解污泥效果优于单独破解,通过实验和模型预测放电电压10.29 kV,放电时间24 min,碱投加量288.77 mg/g MLSS,碱处理时间60 min为最佳联合破解条件,该条件下SCOD为2021.03 mg/L。推测液相OH-提高了O_(3)氧化能力和效率,同时碱对纤维与脂类的溶解有利于活性物质发挥破壁作用。

超声破解污泥的实验研究

用染色法和水听器法对实验所用处理槽中的声场进行了测量,研究了超声频率和双频复合、组合、单频方式对污泥滤液的COD、NH3-N、TP的影响。实验结果表明双频组合超声相对单频超声作用效果要好,单频超声作用时,低频效果较好。双频超声更有利于污泥破解。

ClO_2耦合超声波破解污泥回流SBR系统的隐性生长污泥减量研究

为了考察系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响,探讨实现污泥减量的机制,将70%剩余污泥经ClO2耦合超声波处理后回流至SBR中试系统,运行30 d,测定系统累计排泥量、系统出水水质、污泥活性、污泥沉降性能等指标。结果表明,经ClO2耦合超声波处理后的剩余污泥回流至系统后,产泥量减少了54.86%。污泥回流对SBR系统的SS、CODCr、NH3-N和TN去除效果无影响,对TP的去除率有所降低。当量表观污泥产率从对照组的0.410 kg[SS]/kg[CODCr]降低到了0.186 kg[SS]/kg[CODCr],当量衰减系数由对照组的0.036 0d-1提高到0.060 2 d-1。系统能保证出水水质稳定,污泥减量效果显著。

球磨热碱耦合法破解污泥-释放碳源及污泥减量化的效率

研究了球磨热碱耦合法破解污泥释放碳源的效率,进一步探索了直接以破解液代替外加碳源用于反硝化脱氮的可行性,并研究了该方法对污泥减量化的效果。结果表明,在水浴温度80℃,复合碱投加量为154 mg·g^(-1)(以污泥VS干重计),反应24 h后,对于浓缩后含水率为93.8%的污泥,破解液中SCOD达到2.013×10^(4) mg·L^(-1),COD达到4.725×10^(4) mg·L^(-1)。三维荧光光谱显示,污泥破解液中荧光性有机物质以易生物降解的色氨酸类和微生物代谢副产物类占据主导地位。污泥处理前后,TS由61.7 g·L^(-1)下降至15.6 g·L^(-1),其中部分超细颗粒随上浊液回收利用,污泥减量化程度达到74.7%;VS由30.4 g·L^(-1)下降到4.6 g·L^(-1),挥发性有机质的去除率达到84.7%。粒径分析结果表明,原始污泥中值粒径由预处理前28.1μm降为12.6μm,粒径显著减小,并产生2.5μm左右的细颗粒悬浮于破解液。随后以破解污泥沉淀后的上浊液直接作为替代碳源,在模拟的反硝化实验中(外加硝酸钾作为氮源),反应器持续运行稳定后,NO_(3)^(-)-N的去除率均高于97.0%。以上结果表明球磨热碱耦合法是一种非常高效污泥减量化方法,破解液可有效作为反硝化碳源使用,污泥资源化和减量化效果好,是一种非常有前途的污泥处理处置方法。

基于污泥破解制备生物絮凝剂资源化研究进展

本文基于我国污泥产量大处置难及污水处理厂污泥资源化处理现状,讨论污泥制备生物絮凝剂改善污泥资源化减量化的重要意义。分析絮凝剂种类以及使用各类絮凝剂处理污水时对环境和人体产生的影响。分别从化学、物理、生物的以及多种方法联合的角度对各种污泥破解法的利弊及未来发展趋势进行分析总结。针对污泥制备生物絮凝剂现有研究的不足,提出对未来的研究建议,为污泥制备生物絮凝剂提供一定理论依据并进行综述。

三种预处理方法对污泥的破解效果

运用热水解、超声波和微波等3种方法预处理污水剩余污泥,通过测定污泥pH值、可溶性蛋白质、总糖和可溶解性化学需氧量(SCOD)等指标考察其对污泥破解效果的影响.结果表明,在各种预处理中,污泥pH值变化不显著.污泥破解效果随处理强度的增加而增强.超声波ED=2W/L,t=10min条件时,污泥的破解效果最好,可溶解性蛋白质、总糖和SCOD浓度分别为1013.6,512.6,4184mg/L;SCOD/TCOD值较原始污泥升高了41.73%.从实际应用和运行成本考虑,长时间而低强度的处理都能够达到较为理想的破解效果,即热处理(t=75min,T=45℃),超声波处理(t=10min,ED=0.5W/L),微波处理(t=300s,p=70W).在能耗相同的条件下,破解效果为超声波>微波>热水解.

超声空化热效应破解剩余污泥的机制

为探明超声方法破解剩余污泥时的热效应,分别采用超声和水浴加热方法作用于有机大分子、细菌和剩余污泥.研究结果表明:超声作用酸性橙前后的TC和TOC含量降低,验证超声空化存在高温热解作用;对比三种情况下超声作用细菌和剩余污泥的破解效果为:未通入循环冷却水时超声>通入循环冷却水时超声>水浴加热,超声的热效应对细菌和剩余污泥的破解起促进作用;超声破解剩余污泥时超声引起温升的能量占超声总能量的10%以上,当温升达到70℃后,超声的热作用对剩余污泥的贡献率为20%左右.

污泥破解技术的研究与进展

污泥破解是指通过一定的方法,破坏污泥的絮体结构、细胞壁,溶出胞内物质。污泥破解的结果是水相中有机物含量提高。主要介绍了污泥破解的非生物方法,如物理破解法,包括高压喷射、珠磨、超声波等机械方法与加热法;化学破解法,包括碱解法与氧化法等;另外,还有超声波加碱、热化学等组合方法,并介绍了这些方法的原理与主要研究结果。

超声破解剩余污泥的研究

通过混合水平有交互作用的正交试验，考察超声时间、超声频率、超声功率和超声脉冲比及超声时间与频率、时间与功率和功率与频率因素间交互作用对剩余污泥超声破解效果的影响．研究结果表明：超声破解污泥的最佳参数组合为超声时间7min，超声频率20kHz，超声功率600W，超声脉冲比3：1；3个因素间的交互作用不明显．考察超声破解7个不同MLSS（混合液悬浮固体浓度）污泥的情况，当适当提高污泥浓度时破解效果更佳；考察超声破解污泥时间曲线，超声破解污泥40min后各指标的破解率增加缓慢，在15—20min时超声破解污泥的能量利用率最高．