好氧颗粒污泥技术创新与产业化分析

好氧颗粒污泥技术具有省地、节能、可资源回收等优势,被视为新一代污水处理技术,但该技术历经近30 a研究,目前仍未得到大规模普遍应用。该技术的产业化是环保行业普遍关心的问题。依据水处理技术创新与产业化发展的历史数据,对好氧颗粒污泥技术的发展现状及所处阶段进行分析,判定好氧颗粒污泥技术正处于早期开拓的末期,即将进入大规模接受的前期,现阶段是企业参与产业化的良好时机。为加速技术创新,按照价值驱动与危机驱动两种创新发展模式对好氧颗粒污泥技术的应用场景进行分析,指出长期定位于水质改善的价值驱动是导致好氧颗粒污泥技术产业化发展缓慢的主要原因,碳中和愿景下基于资源回收与省地特性的危机驱动有望加快好氧颗粒污泥技术的产业化进程。同时,基于创新扩散理论对好氧颗粒污泥技术进行了产业化路径分析,提出了准确定位好氧颗粒污泥技术应用场景、降低技术风险、加大人才培养与产业创新的策略,以加速好氧颗粒污泥技术产业化进程。

剥离黏液层改性污泥回用对污泥颗粒化过程的影响

胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)的资源化回收已经得到了广泛研究,但关于剥离EPS后污泥就地回用至污水生物处理系统的研究甚少。通过对剥离黏液层改性后的污泥进行考察发现,改性后的污泥仍具有良好的微生物活性,具备较好的底物降解能力;且相较于原泥,改性污泥的胞外蛋白质与胞外多糖质量比[m(PN)/m(PS)]由1.37提升至1.84,Zeta电位绝对值降低了25.97%,絮凝性能提升,因此改性污泥可回用于污水生物处理系统,并改善其性能。进一步地,研究了改性污泥连续回用至DE型氧化沟系统对其性能及污泥性质的影响,结果表明,随着回用天数的增加,污泥的m(PN)/m(PS)升高,系统内污泥开始颗粒化,粒径大于200μm的颗粒污泥占比达到了30%以上,污泥颗粒化持续增强。因此,连续回用剥离黏液层改性污泥至DE型氧化沟系统,可以促使系统内污泥颗粒化,从而为连续流氧化沟系统的污泥颗粒化提供了新方法。

反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间(HRT)下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下(3~6 h),反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。