鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究

针对鸟粪石结晶法回收沼液中氨氮和磷酸盐时生成的晶体细小、不易与水分离等问题,采用鸟粪石结晶法和絮凝法相结合的工艺处理沼液,同步富集回收沼液中氮、磷及各种有机质。研究了pH值、反应物摩尔比、搅拌速度、反应时间等因素对沼液中氨氮,总磷,COD去除效果的影响,考察了絮凝剂的优化反应条件,并对富集物的成分做了较全面分析。结果表明,pH值9.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.2∶1.0∶l.0,改性壳聚糖絮凝剂的投加量为500 mg·L-1,助凝剂粉煤灰的加入量为80 mg·L-1,搅拌速率为150 r·min-1,反应时间为20 min时,氨氮,总磷,COD的总去除率为81.2%,75.8%,62.6%,富集产物含有丰富的营养物质,可作为生物缓释肥。     

H_2O_2用于沼液回用预处理的研究

餐厨垃圾厌氧消化产生沼气的同时会产生大量的沼液,沼液成分复杂,已成为限制厌氧消化工程大规模应用的瓶颈之一,其处理一直受到广泛关注。试验采用H_2O_2作为氧化剂,研究H_2O_2对餐厨垃圾沼液COD的氧化去除效果及预处理后对厌氧消化的影响。通过单因素试验确定过氧化氢投加量、初始pH值、反应时间对COD去除的影响。之后通过正交试验进行分析,结果表明,各因素对沼液COD去除效果的影响程度为:初始pH值过氧化氢投加量氧化时间。当过氧化氢投加量为60.00 g·L-1,初始pH值为3.5,氧化时间为50 min时,COD去除效果最佳,达到48.37%。沼液经H_2O_2预处理后回用于餐厨垃圾厌氧消化系统未产生抑制。     

沼液的铁炭微电解预处理研究

铁炭微电解处理沼液能够有效降低COD 和氨氮,提高沼液可生化性。试验采用铁炭微电解对沼液进行预处理,通过单因素试验确定的最佳条件：曝气量为3L/min,初始pH值为4,铁炭体积比为1∶1,HRT 为2．5h, COD和氨氮最高的去除率可达到56．86％,32．31％。通过对正交试验结果进行优化分析可知最佳试验条件：曝气量为3L/min,初始pH值为4,铁炭体积比为2∶1,HRT为2．5h。     

臭氧组合絮凝工艺处理牛粪沼液的研究

牛粪沼液作为集约化规模化养殖业阶段处理的产物,产量巨大,有限的土地不足以消纳所有沼液从而导致还田利用十分困难。因此急需寻求一种沼液的预处理方法,实现其固液分离,减少固絮物后续处置量,同时上清液经处理后达标排放。臭氧氧化将大分子有机物降解为小分子物质,絮凝处理可以很好地提高沼液内部固体颗粒的沉降性能,以实现后续上清液的深度处理。该研究采用臭氧+絮凝工艺对牛粪沼液进行预处理,结果表明,单独臭氧处理中,当pH值为7.8,臭氧曝气时间为40 min,臭氧投加速率为2.2 g·h-1时,COD去除率可以达到46%;臭氧+絮凝处理中,当pH值为8.3,搅拌时间为2 min,搅拌速率为300 r·min-1,静置时间为15 min,投药量/总固体TS=1.5,最佳沉降比达到14%,极大地提升了沉降性能,总COD去除率最佳达到82%,最终COD降低到4000 mg·L-1左右,同时为后续处理减轻了负荷,对实际处理有较强的借鉴意义。     

吹脱与鸟粪石沉淀组合工艺处理中温厌氧发酵沼液研究

利用吹脱+鸟粪石沉淀(MAP)组合工艺处理中温厌氧发酵沼液。研究发现沼液吹脱的最佳工艺参数为:p H值为10,吹脱时间8 h,气液比2 400,并添加填料,此时沼液中氨氮去除率在90%左右。吹脱后的沼液p H值在9.2左右,在MAP沉淀法的适宜p H值附近,不需再进行p H值调节,可节约药剂成本。经MAP沉淀处理后的沼液出水氨氮和总磷去除率分别达到了95%和80%。COD和SS去除率分别在40%和32%左右。MAP沉淀出水的p H值在8.3左右,可满足生化处理的进水要求。同时,MAP沉淀处理后的出水C/N比大大提升,从0.7上升到了10,有利于后续生化系统的进一步处理。该工艺既可使沼液得到净化处理,又可回收其中的营养物质。     

沼液微生物絮凝剂重金属吸附特性的研究

文章以牛粪为底物的中温厌氧发酵沼液作为产絮基质,利用产絮菌F~+制备的生物絮凝剂絮凝率为83.8%,产量2.36 g·L~(-1)。着重考察了沼液生物絮凝剂投加量、pH值、吸附反应时间和温度等因子对人工模拟电镀废水Cr~(6+),Cu~(2+),Zn~(2+),Ni~(2+)的吸附去除效能。结果表明,生物絮凝剂对金属离子的去除率(η)随投加量的增加而提高,单位絮凝剂吸附量(qe)降低,确定适宜的沼液絮凝剂投加量为20 m L人工模拟电镀废水投加3 m L;当溶液pH值为6时,Cu~(2+),Zn~(2+)与Ni~(2+)的η较为理想,可达到84.3%,89.7%和63.2%;沼液絮凝剂对Cr~(6+)达到吸附平衡所需的时间最长为40 min,而反应温度高于40℃时沼液絮凝剂吸附中心活性显著下降,最终确定适宜的吸附反应时间应控制在40 min,反应温度控制在25℃~30℃进行最佳。     

磷酸铵镁(MAP)结晶法回收粪污/秸秆混合发酵沼液中氮磷的特性研究

针对常州分散式养猪场沼液污染物浓度低、处理量大等特点,文章采用磷酸铵镁(MAP)结晶法对分散式养猪场沼液中氮磷的回收进行试验研究,通过投加一定量MgCl_2·6H_2O和Na_2HPO_4·12H_2O,探讨反应体系的pH值,反应时间,PO_4~(3-)/NH_4~+,Mg~(2+)/NH_4~+投配比等因素对MAP法结晶特性影响。结果表明,当温度为15℃~30℃时,其最佳结晶参数为:反应体系pH值9.5,反应时间30 min,PO_4~(3-)/Mg~(2+)/NH_4~+=1.2∶1.2∶1,该条件下COD,NH_4~+,PO_4~(3-)去除率分别可达33.33%,92.19%,97.89%。60 min之内,NH_4~+沉降动力学模型为lgd C dt=5.0175lg C-8.6954,NH_4~+等指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)浓度限值,且所投加的磷酸盐基本能结晶回收,无二次污染;XRD和SEM检测表明沉淀产物即为磷酸铵镁结晶体(Mg NH4PO4·6H_2O)。对于MAP法日处理500 t·d-1沼液年收益可达634.6万元。该研究可为分散式养猪场粪污/秸秆混合发酵沼液资源化利用提供理论参数及为沼液处理工程设计提供技术参数和工程调试参考,对我国广大农村地区分散式养猪场粪污处置有一定的参考价值。     

藻类生物絮凝剂对沼液的絮凝效果研究

选择4种代表性藻种(小球藻、莱茵衣藻、紫球藻、斜生栅藻)在培养基中培养15 d,每天提取其培养液作为絮凝剂絮凝沼液,研究了不同藻种产出的絮凝活性物质对沼液的絮凝效果,选出能够高效絮凝沼液的藻种。经筛选试验,发现紫球藻所产出的絮凝活性物质能够最高效地絮凝沼液,沼液絮凝率可达到39.01%;利用最适培养条件下提取的紫球藻培养液,以絮凝率为评价指标,采用中心组合试验设计,探究了pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间4个条件及其交互作用对沼液絮凝效果的影响,建立了响应面模型,获得了最佳工艺参数。试验结果表明:pH值、絮凝温度、絮凝剂投放量、絮凝时间都会对技术指标产生较大影响,而助凝剂添加量所产生的影响较小;最优工艺参数为:pH值7.69、絮凝温度26.78℃、絮凝剂投放量47.70 mL、絮凝时间20.39 min,验证后测得絮凝率为76.09%;总氮去除率达51.30%、总磷去除率达57.00%、氨氮去除率达54.67%、化学需氧量去除率达43.16%、总固体去除率达54.11%、挥发性固体去除率达57.80%、固体悬浮物去除率达53.71%。     

规模化养猪场沼气工程沼液特性研究

大多数情况下沼液特性研究或农用很少考虑沼液特性的时空差异,这不利于沼液的科学合理施用。明确沼液的时空特性,可以为沼液资源化利用提供理论指导。该研究于2015年9月和12月份采集嘉兴地区8个规模化生猪养殖场沼液储存池沼液样品,分析氮、磷和钾含量、pH值、电导率、化学需氧量(COD)以及重金属元素含量特性。结果表明,8个猪场沼液储存池沼液在同一时间采集和不同时间采集时沼液中氮、磷和钾含量的变异幅度均较大,变异系数范围分别为28.1%～55.6%,57.4%～68.3%和48.0%～55.7%;沼液中氮、磷和钾含量范围分别为260～1358,4.52～49.1和29.0～259 mg·L~(-1);氨氮占沼液中总氮的82.4%～91.8%,可溶性有机态氮占6.81%～27.2%,硝态氮占1.37%～5.00%;沼液pH值范围为7.50～8.89,同一时间采集时沼液pH值变异较小,但不同时间采集时同一沼液储存池沼液变异系数较大;沼液COD较高(637～3559 mg·L~(-1)),同一时间采集或是不同时间采集时沼液COD的变异幅度均较大;沼液中重金属含量从大到小依次为:Zn,Cu,Pb,Cr,As,Cd,同一时间采集或是不同时间采集时沼液重金属含量均存在较大差异和变化。由此可见,沼液农用,特别是大量应用时当应了解掌握沼液特性,尽量减少不合理应用带来的危害。     

内循环接触氧化工艺处理生活污水研究

本文对内循环接触氧化反应器处理生活污水进行了研究.试验结果表明: COD的去除率可维持在90%左右,出水COD<120 mg·L-1;BOD5的去除率可维持在90%以上,最高达99%,出水BOD5<60 mg·L-1;NH 4-N去除率可达45%;总磷去除率可达40%;反应区混合液SS可达2.1 g·L-1,VSS浓度可达1.4 g·L-1,VSS/SS可稳定在64%左右;填料湿重挂膜量平均为284 g·L-1,干重挂膜量平均为8.9 g·L-1.     

高效脱氨氮菌的分离纯化及降解条件的响应面法优化

文章从堆肥和活性污泥中分离得到一株能高效降解氨氮的菌株DNF2。对分离菌株进行形态观察,革兰氏染色以及16SrRNA基因序列分析,经鉴定为粪产碱杆菌(Alcaligenesfaecalis subsp.Phenolicus)。在单因素实验的基础上应用响应面法对氨氮降解菌株DNF2降解条件进行方法设计、优化并验证降解方案,以提高其降解氨氮的能力。得到优化后的降解条件如下:温度为34.3℃,pH值为7.63,接种微生物浓度为4.60%。此条件下菌株对氨氮浓度降解的理论值可达到92.54%,验证实验的平均浓度为92.05%,比优化之前提高了12.85%。根据优化后的最佳条件,将菌株DFN2接种到沼液废水中,96 h可将416.23 mg·L-1氨氮降解至2.41 mg·L-1,降解效率为99.42%。     

酸化处理对鸡粪沼液储存中氨排放的影响

为探究酸化处理对沼液储存过程中氨气排放特征及理化性质影响,文章采用浓磷酸作为调酸剂对鸡粪沼液进行酸化处理,初始pH值调为7.13(AT1)和6.04(AT2),同时设置对照处理(CK),使用强制通风法对氨气取样监测。结果表明:酸化处理能明显降低沼液的氨气挥发通量,且沼液氨气挥发通量和pH值呈现显著正相关性(r=0.956~(**),p0.01)。CK,AT1,AT2在储存期内的平均氨气挥发通量分别为1349.79,867.31,74.78 mg·m~(-2)d~(-1),AT1,AT2分别下降了35.74%和94.45%。不同处理沼液储存过程氨气挥发特征不同,CK呈现先升后降的变化趋势,并在第6天达到挥发顶峰1532.80 mg·m~(-2)d~(-1);AT1呈现前期波动后快速上升趋势,在试验结束时接近CK;AT2整个储存期间都保持100 mg·m~(-2)d~(-1)以下。3组处理沼液pH值在储存过程中不断上升,试验结束时分别达到了9.32,9.20,6.50。试验结束后CK,AT1,AT2总氮,铵态氮,COD质量浓度均有所下降,总氮质量浓度下降了15.16%,8.69%,3.00%;铵态氮质量浓度下降了15.51%,9.27%,1.39%;COD质量浓度下降了30.56%,22.73%,20.45%。磷酸添加提高了AT1和AT2总磷质量浓度,降低了沼液氮磷比,CK,AT1,AT2初始氮磷比为25.35,2.73,1.75,试验结束为23.92,2.60,1.72;降幅为5.64%,4.76%,1.71%。试验结果表明:通过磷酸添加,不仅可以降低沼液氨气挥发通量,提高沼液总氮和铵态氮质量浓度;而且能提高沼液总磷质量浓度,使沼液氮磷比例更加符合作物需肥规律,进一步提升了沼液农田施用的肥效。研究结果可为沼液储存氨气减排技术及高值化利用提供理论依据。     

铜离子对厨余垃圾厌氧消化效率的影响研究

针对厨余垃圾厌氧消化环境脆弱和甲烷产量不高的问题,该试验通过研究铜离子对厨余垃圾厌氧消化的影响来提高甲烷产量.在35℃恒温振荡箱中,添加不同浓度(10,15,30和50 mg·L-1)的铜离子研究其在厨余垃圾厌氧消化过程中的甲烷产量,pH值,氨氮,COD和酶活性.结果表明,铜离子浓度为10～15 mg·L-1时甲烷产量...     

改进型上流式反应器中剩余污泥快速水解酸化研究

采用改进型上流式反应器,进行了城市污水处理厂剩余污泥快速水解酸化的试验研究,考察了利用剩余污泥进行碳源开发的工艺特性.结果表明,在pH为10的条件下,控制温度为35℃,污泥停留时间为7d,水力停留时间为36 h,系统顺利启动运行,具有良好的水解酸化效果.系统出水的溶解性COD (SCOD)和VFA分别维持在978.3 ～1013.7 mg·L-1和457.7 ～512.7 mg COD·L-1,剩余污泥的水解效率最高达到14.0%.出水的氨氮(NH3-N)和溶解性磷(SP)基本稳定于112.0～128.7 mg·L-1和40.6 ～53.6 mg·L-1.     

不同粪便交替发酵对固定床厌氧反应器发酵性能的影响

为研究畜禽粪便厌氧发酵产沼气时,不同类型粪便的交替发酵对反应体系性能的影响,进行了牛粪和猪粪这两种最典型粪便的连续交替发酵实验。实验阶段,水力停留时间(HRT)为5天,第1~18天,进料为猪粪,COD先为5000 mg·L-1,后提高到10000 mg·L-1。第19~42天,交替进料为牛粪,COD先为10000 mg·L-1,后提高到15000 mg·L-1。结果表明,进料猪粪时的COD去除率为75%~88%,产气6~9 L·d-1,pH值波动范围大,增大负荷后,罐体容易酸化。而交替成牛粪后的COD去除率下降至60%,产气3~5 L·d-1,pH值经短暂缓冲后迅速恢复稳定在6.8~7.0,罐体耐负荷冲击能力较强,不易酸化。整个粪便交替过程中,产甲烷含量较高,CO2没有积累,菌群结构基本稳定,反应器运行正常,可通过提高负荷得到更高的甲烷产量。     

牛粪最大甲烷生产能力及其发酵过程实验研究

采用自制序批式厌氧发酵实验装置对某奶牛场牛粪最大甲烷生产能力及其发酵过程进行研究.实验分为对照组和实验组,每组平行设置三个重复,在35℃恒温条件下厌氧发酵26天,期间对各发酵系统的产气量以及发酵液的pH,氨氮(NH4+-N),化学需氧量(COD)等指标进行连续监测.根据产气量情况,计算得出实验牛场牛粪的VS最大甲烷生产能力为0.139 m3CH4·kg-1.通过对发酵液各项指标的监测,发现实验组发酵液pH值在实验后期升高到7.7 ～7.9,氨氮浓度的最大值为582.16 mg·L-1,COD平均去除率为61.58％.研究中还对发酵液各项监测指标的变化趋势以及相互关系进行了深入分析.     

石灰混凝法深度处理城市二级出水实验研究

以武汉市汉西污水厂二级处理出水作为研究对象,采用石灰混凝沉淀法对其进行深度处理,实验结果表明,石灰法能够有效降低二级出水的浊度、总碱度、总硬度、总磷,对氨氮和COD也有一定的去除能力。确定的最佳工艺条件是:石灰投加量350 mg/L,聚铁投加量35 mg/L,聚丙烯酰胺投加量0.75 mg/L,快速搅拌(200 r/min)2 min,慢速搅拌(35 r/min)15 min,沉淀60 min。浊度、总硬度、总碱度及总磷最大去除率分别为88.6%、73.5%、60.1%、100%,氨氮、COD的最大去除率分别为30.2%、24.5%;二氧化氯和BL-653G两种杀菌剂均有很强的杀菌能力。二氧化氯的合适投加量在0.6~1.0 mg/L之间,BL-653G最佳加药量为0.8 mg/L。经过石灰混凝沉淀和杀菌处理后,水质完全达到回用循环冷却水水质标准。     

pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷效果的影响

【目的】探究pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷的影响,找出适宜pH值的和碳氮比。【方法】采用单室微生物燃料电池装置,设置不同的阳极液的pH值(W1=5、W2=6、W3=7、W4=8、W5=9);选取pH值=7,设置不同的碳氮比(N1=1∶1、N2=2∶1、N3=4∶1、N4=8∶1、N5=16∶1),共10个处理,测量2个反应周期内输出电压值、COD、氨态氮、硝态氮、总氮和总磷的变化。【结果】在其他条件相同的情况下,只改变阳极液的pH值,输出电压随pH值增大先增大后减小;pH值为8时产电性能最佳,最大电压为204.74 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总氮随pH值增大呈先降低后增大的趋势,在pH值为8时,其去除效率最高,分别为74%、38%、93%和58%;在pH值为9时,总磷的去除效率最优为24%。只改变碳氮比时,当碳氮比为4时电压最大,为158.33 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总磷的去除率随碳氮比增大先增大后减小,当碳氮比为4时,COD的降解率最大为65%;当碳氮比为2时,氨态氮的降解效率最好为35%;当碳氮比为8时,硝态氮和总磷的去除效率最高,分别为96%和16%;总氮的去除效率随碳氮比的增大而提高,当碳氮比为16时,总氮的去除效率最高,为59%。【结论】碳氮比为4∶1、pH值为8时可以取得较好的脱氮除磷效果。     

电化学法预处理沼液的研究

文章采用石墨为电极,研究了电化学法对沼液预处理效果,考察了极电压、反应时间、极板间距、初始pH值及不同电化学反应条件对沼液中COD和TP的去除率影响,确定了电化学法处理沼液的最佳试验条件,结果表明,极电压15 V,反应时间3.0 h,极板间距20 mm,初始pH值为5.0,在改变电化学反应条件的情况下都可以提高出水COD和TP的去除率。     

城镇生活污水处理中絮凝剂工艺研究

研究了硅藻土、聚合Fe SO4、K2Fe O4处理生活污水时,添加量、p H值、搅拌时间以及搅拌转速对生活污水中的COD和浊度的影响。结果表明,p H值=8时,添加40 mg/L的絮凝剂,100 r/min搅拌3 min,在此条件下:硅藻土对COD的清除率为49.5%,浊度清除率为91.1%,聚合Fe SO4对COD的清除率为51.2%,浊度清除率为90.2%,K2Fe O4对COD的清除率为51.4%,浊度清除率为89.5%。