自热式高温好氧消化工艺在中小型城市污水厂的应用前景

城市污水污泥的处理是目前城市污水厂最为关注的焦点问题。介绍了适合中小型污水处理厂污泥处理的自热式高温好氧消化新工艺。根据当前国内污泥的处理现状,提出了自热式高温好氧消化工艺是适合中小型污水厂污泥处理的、有发展前景的新技术。

自热式高温好氧消化工艺的氧化还原电位研究

采用自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺系统,通过间歇式运行,改变进泥初始ρ(VSS)和曝气强度,考察了系统中氧化还原电位(ORP)的变化情况.对进泥初始ρ(VSS)为45.4和34.2 g/L的曝气强度恒定在1.0 m3/h,搅拌转速为95 r/min,停留时间为25 d;初始ρ(VSS)为40.7 g/L污泥的曝气强度在0.4～1.0 m3/h间由大到小进行调节,搅拌转速为95 r/min,停留时间为44 d.结果表明,初始ρ(VSS)与曝气强度对ORP有影响,当曝气强度充足时,ORP呈先下降再回升趋势,最终ORP能达到0mV以上.对于pH的变化,初始ρ(VSS)为45.4和34.2 g/L的污泥规律相似,均呈先上升后下降趋势,初始ρ(VSS)为34.2 g/L的污泥pH从开始的6.01上升到8.11,然后下降到5.60～6.03.但初始ρ(VSS)为40.7 g/L的污泥pH的变化规律有所不同,pH一直呈上升趋势,从开始的7.33到最终的9.16.表明由于溶胞作用,系统中ρ(总氮),ρ(氨氮),ρ(总磷)较高,pH上升,若曝气强度充足,pH随后下降,ORP回升;若曝气强度较低,pH则一直呈上升趋势,ORP则处于较低值.因此ORP与进泥初始ρ(VSS),曝气强度,反应温度,ρ(氨氮)和pH等因素有关.从ORP的测试结果看,ATAD系统处于厌氧到微好氧之间的状态.

自热高温好氧消化工艺中污泥监测指标的变化规律研究

自热高温好氧消化工艺(ATAD)是目前处理城市污泥较为新颖的一种技术,该技术处理污泥效果好,处理成本低,处理15 d左右,基本可使污泥达到无害化的标准。对自热高温好氧消化工艺进行了介绍,并对工艺运行时污泥的挥发性有机物(VSS)、脱氢酶活性(DHA)、病原菌的灭活情况、总氮(TN)、总磷(TP)、蛋白质的变化进行监测,分析了这些指标的变化规律,以期为污泥后续资源化利用研究提供参考。

亚硫酸盐预处理强化高含固污泥的自热式高温好氧消化处理工艺

城市污泥成分复杂多变,除含有大量有机质外,还可能浓缩重金属、微量有机污染物以及少量病原生物等有毒有害物质。自热式高温好氧消化(ATAD)是一种快速稳定污泥的生物处理技术。为提高消化效率,缩短稳定时间,高固体污泥在ATAD前采用亚硫酸盐预处理。在亚硫酸盐(以S计)投加质量浓度为500 mg/L试验条件下,ATAD反应在第9 d挥发性固体的去除率达到40.9%,实现污泥稳定化,比未经预处理的污泥ATAD稳定化时间缩减了12 d。预处理后胞内有机物释放和水解增强,R4组蛋白质和多糖释放提升14.2倍和8.3倍。预处理组和对照组之间微生物组成的显著差异说明了亚硫酸盐预处理能帮助污泥的加速稳定。研究结果可作为实现高固体污泥的快速稳定提供了一种有效而实用的策略。

高含固污泥高温厌氧消化系统的工艺管控研究

厌氧消化是污泥处理的主流技术之一,其能够将污泥中的有机碳转化为甲烷。高温高含固率厌氧消化工艺具有运行效率高、负荷高、减少占地等优势,相比中温低含固率厌氧消化工艺,其在管控上存在一些特定的技术要求。结合工程案例的运行经验,对高温高含固率厌氧消化工艺的管控进行分析,从进泥控制、工艺参数控制、运行管理和安全维护等方面进行全面梳理,为该工艺的稳定运行提供指导。

污泥预热自热高温好氧消化及其资源化利用的研究

污水污泥产量与日俱增,如何有效处理已成为污水处理厂的一大难题。污泥资源化利用是污泥最有效的处置方法。本文设计了一套污泥好氧消化装置,在预热和保温的作用下,反应器能维持在高温状态下运行,在设计进泥含固率5%~6.5%、搅拌速度80 r/min、曝气量0.12 m^(3)/h参数条件下,固体停留时间为10 d时,消化出泥挥发性有机物(VSS)降解率达到最高,为55%,出泥的病原菌达到“未检出”的状态,出泥实现了稳定化和无害化的标准,能实现污泥资源化利用的目标。

曝气量对自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺运行的影响

设计了由两个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统,处理城市污水污泥。采用批式试验,测试氧化还原电位(ORP),探讨曝气量对污泥稳定化处理效果的影响。试验发现,曝气量不能过高或过低,过高起到散热作用,使反应器自升温的温度下降,过低则影响微生物的活性,反应器的温度也低,两种情况都会造成挥发性悬浮固体(VSS)去除率降低。对于VSS浓度为46.6g/L的污泥,曝气量取0.6～1.0m3/h较好,VSS的去除率可达到39.2%,趋于稳定化。通过测试ORP发现微氧环境有利于VSS的降解,提高VSS的去除率。在消化过程中反应器内ORP最低为-360mV,反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌。

自热式高温好氧消化工艺处理城市污泥

自热式高温好氧消化(ATAD)工艺是实现污泥稳定化和无害化的有效方法。为确定其在工程化应用中的关键参数,通过对长期运行数据的分析,探讨了DO、污泥停留时间和温度对运行效果的影响。试验发现:在56℃、液相DO为2～3 mg/L、固体负荷≤3.1 kgVSS/(m3.d)时,对VSS的去除率可达到40%。而维持高温条件是系统稳定运行的前提,通过热平衡分析发现,对进出泥进行热交换以及回收蒸发潜热十分重要。

鼠李糖脂对污泥自热高温微氧体系有机碳源释放的影响

为探究表面活性剂在自热高温微氧(ATMAD)发酵体系中对有机碳源的释放会产生何种影响,选取鼠李糖脂(RL)这一无毒无害且易于获取的典型生物表面活性剂,依托ATMAD发酵体系,展开实验探究.结果表明,投加0.02~0.07g/gTSS鼠李糖脂对反应体系中污泥的溶解,可溶性有机物的释放及挥发性脂肪酸的积累有较为明显的促进作用,相关指标均有明显提高,产酸相关功能菌的丰度也有所增加,当投加量为0.07g/gTSS时,VFA累积浓度最高,为空白组的1.63倍,判断此时为最佳投放浓度;当投加浓度高于0.10g/gTSS时,会对有机碳源的释放产生抑制.在ATMAD体系中添加适量鼠李糖脂对于开发优质外加碳源这一工作具有较高的可行性.

反应温度对自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统运行的影响

城市污水污泥是城市污水处理厂的副产物,需要稳定化处理。本试验设计了由2个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统处理城市污水污泥。通过批式试验探讨反应器温度对污泥稳定化处理效果的影响,以及影响反应器自升温的因素。试验发现①反应温度对挥发性的有机物的去除有显著影响,反应温度越高,VSS去除率越高。②影响反应温度的主要因素有进泥浓度、消化时间和曝气量。当进泥的VSS浓度为37.2g/L时,ATAD反应器最高温度可到49℃,只需14～17d的消化时间VSS的去除率可达到41.7%,污泥能达到稳定化。

自热式高温好氧消化污泥稳定化系统

设计了一套自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统用于城市污水污泥的稳定化处理。通过批式运行,考察了进泥含固率、消化时间、曝气量及循环污泥流量等因素对反应温度及挥发性悬浮固体(VSS)去除率的影响以及pH值的变化、脱氢酶活性及病原菌的灭活情况。结果表明,适宜的进泥含固率为5%～8%(VSS浓度为26～48g/L);消化时间为10～11d;最佳曝气量为0.8～0.9m3/(m3·h);最佳循环回流量为12～14m3/h;运行期间pH值呈上升趋势,出泥pH值为7.5～8.0。在上述工艺条件下,ATAD系统反应器内温度可达到54℃,对VSS的去除率为48.7%,病原菌的灭活率可达到100%,出泥可达到美国A级污泥标准。

单级预热式自动升温高温好氧消化工艺处理剩余活性污泥

用自行设计的单级预热式自动升温高温好氧消化工艺系统处理浓缩池中的剩余活性污泥,采用间歇式操作方式,研究了进泥浓度、搅拌速率、曝气量、固体停留时间对污泥稳定化效果的影响,并对污泥稳定化和无害化效果进行了评价,同时对消化后污泥的脱水性能和pH值进行了测试分析。结果表明,当进泥含固率为4.3%～6.4%、进泥挥发性有机物(VSS)质量浓度为33.4～44.1 g/L、搅拌速率为100～110 r/min、曝气量为0.10～0.12 m3/h、固体停留时间为10天时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在54.5～56.8℃,对VSS的去除率平均达到53.2%,脱氢酶活性(DHA)下降74%,此时,病原菌的灭活率达到100%,出泥达到了美国环保局规定的A级生物固体(污泥)的标准;在此工艺条件下发现消化后的污泥脱水性能变差,而pH值升高,这是由于在消化过程中产生的溶胞现象所致。

自热式高温好氧消化技术用于污泥处理

系统介绍了自热式高温好氧消化(ATAD)的原理及特点,并详细介绍了ATAD在国外(特别是欧洲和北美)的应用现状及在我国的应用前景。自热式高温好氧消化技术具有反应速度快、停留时间短、病原菌灭活效果好等优点,特别适合于小规模污水处理厂污泥的处理,在我国还没有应用实例。

曝气量对自热式高温好氧消化污泥减量的影响

采用批式自热高温好氧消化(ATAD)工艺进行污泥稳定化处理,对TSS、VSS、温度、脱氢酶、细菌总数、pH和氧化还原电位(ORP)、停留时间等指标进行了测定,探讨了不同曝气量对悬浮固体浓度去除率、反应器自升温、污泥减量及稳定化处理效果的影响。试验发现,曝气量过高会引起散热作用,使反应器温度下降;过低会影响微生物活性,反应器升温慢,停留时间长,两种情况都会引起TSS、VSS去除率降低。在搅拌强度为450r/min条件下,对VSS为49g/L的混合污泥(生活污泥与剩余污泥体积比为1∶8)的最佳曝气量为45mL/s,此时VSS的去除率可达到53.98%,结果达到了污泥稳定的目的。

污泥自热高温好氧消化工艺及影响因素

介绍了污泥自热高温好氧消化(ATAD)技术,其具有污泥稳定与杀菌的双重功效,处理效率高,体积小、运行方便。经过消化处理后的污泥,大部分病原菌被灭活,可以作为一种富养分、高质量的肥土应用于农田。文中对ATAD的工艺原理、流程、反应器构造及影响因素等进行了探讨。

污泥自热式高温好氧消化技术研究进展

污泥自热式高温好氧消化(ATAD)具有反应速率快,停留时间短,病原微生物灭活效果好等优点,特别适合于小规模污水处理厂污泥的处理,在北美和欧洲已有较多的应用实例。系统总结了ATAD系统各方面的研究进展,包括AT-AD系统中微生物的种类与特性,ATAD污泥处理过程中微生物细胞、有机碳以及氮磷的转化规律,ATAD反应器运行控制参数,以及改善ATAD处理后污泥脱水性能的方法,并介绍了基于ATAD技术的新型污水及污泥处理工艺研究开发现状。

预热自热高温好氧消化工艺处理市政污泥的研究

用自行设计的预热自热高温好氧消化工艺系统处理市政污泥,采用间歇式运行方式,对不同的进泥浓度、搅拌速率、曝气量、固体停留时间条件下的污泥稳定化效果进行了单因素分析研究,获得最佳工艺参数,在此基础上,对污泥稳定化和无害化效果进行了评价,同时对消化后污泥的脱水性能、总氮、总磷、氨氮、总有机碳和pH值进行了测试分析。结果表明,当进泥含固率为4%～6%、进泥挥发性有机物浓度为(31.9～42.1)g/L、搅拌速率为(90～100)r/min、曝气量为(0.06～0.08)m3/h、固体停留时间为10d时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在55～57℃,对挥发性有机物的去除率平均达到52.8%,此时,病原菌的灭活率达到100%,出泥达到了美国环保局规定的A级生物固体(污泥)的标准;在此最佳工艺条件下发现消化后的污泥脱水性能变差,而总氮、总磷、氨氮、总有机碳和pH值升高,这是由于在消化过程中产生的溶胞现象所致。

搅拌速度对自热式高温好氧消化养猪废水VSS减量的影响

[目的]考察不同搅拌速度对养猪废液VSS的去除效果以及稳定化工艺参数。[方法]采用批式自热高温好氧消化工艺对养猪废水VSS进行降解,在6种养猪废液沉淀物浓度中,确定最佳进泥VSS浓度,通过对VSS、pH、氧化还原电位、温度等指标的测定,考察4组搅拌速度对养猪废液污泥稳定化效果的影响及最佳工艺参数。[结果]在相同搅拌速度下,养猪废液污泥浓度超过35.00 g/L时,反应器自动升温速率为1.5℃/d,均超过平均升温速率,养猪废液VSS的去除率均超过40%。在4组搅拌速度中,VSS的去除率随搅拌速率的上升而增加,搅拌速度在210～220 r/min时,VSS的去除率最大,达51.23%。[结论]养猪废液污泥稳定化的工艺参数是:搅拌速度在180～190 r/min,曝气量在30～32 L/h,进泥VSS浓度为35.00 g/L左右,由此,VSS的去除率为49.92%,平均升温速率1.82℃/d。

污泥预热自热高温好氧消化工艺中试

建立一套有效容积为1020 L的单级污泥预热高温好氧消化的中试工艺,在进泥含固率为6%,VSS浓度为42.1 g/L,搅拌速率为150～160 r/min,曝气量为2.0～2.2 m3/h的工艺参数条件下,45℃下预热24 h,污泥在消化进行到第10 d时已达到稳定化和无害化的标准,出泥达到A级生物固体的标准,并发现VSS和DHA的降解率与污泥停留时间和反应温度的乘积密切相关,当乘积为500(℃.d)以上时,污泥才能达到稳定化的标准。