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.     

不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响

污水生物处理的应用产生了大量污泥,污泥的处理与处置已成为污水处理厂面临的一个重大挑战。填埋、焚烧等传统污泥处理方法,不仅污染环境而且消耗大量能源,而厌氧发酵处理作为一种可持续的污泥处理方法具有保护环境、节约能源等优点。传统的污泥厌氧发酵处理存在反应效率低、污泥降解性差、停留时间长等不足,污泥预处理在改善其厌氧发酵性能方面越来越受到关注。根据污泥的理化特性、厌氧发酵特点,论述了各类预处理方式的不同作用机制,分类比较了不同类型预处理的处理效果及其对污泥厌氧发酵特性的影响,深入分析了影响不同预处理强化污泥厌氧发酵的主要因素。同时,对其强化污泥厌氧发酵存在的不足及其今后的发展方向作了简要的分析和展望。     

不同温度水热预处理脱水污泥试验研究

针对市政脱水污泥直接厌氧消化产气率低等问题,文章探究了脱水污泥在不同温度(150℃,180℃,210℃)水热预处理下COD溶解度、氨氮、VFAs浓度等的变化规律,结果表明水热预处理可破坏污泥絮体结构和污泥细胞,溶解胞内物质,水解大分子有机物。150℃,180℃,210℃处理后的SCOD由2522 mg·L^-1分别升至14902,23245,23895 mg·L^-1,COD溶解度分别达到20.34%,34.05%,35.12%,氨氮和挥发性有机酸浓度均显著增加。180℃与210℃处理效果差异较小,建议采用180℃,此时VFA浓度和理论产甲烷量最大。     

稻秸预处理厌氧强化产挥发性脂肪酸研究

利用秸秆厌氧发酵技术进行挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)生产,是一种极具前景的秸秆新型高值化利用方向。研究了水热、稀酸、稀碱等预处理方式在中温35℃、高温55℃、超高温70℃等发酵产酸温度条件下的产酸率及过程参数。结果表明,不同预处理条件对挥发性脂肪酸转化率影响从大到小为Ca(OH)_2、HCl、水热预处理,碱性发酵较酸性发酵更有利于厌氧产挥发性脂肪酸进行。Ca(OH)_2能够有效地溶解木质素,35℃时Ca(OH)_2的木质素去除率为63.27%,远高于相同温度的水热处理组的12.45%和HCl处理组的12.40%。中温条件下秸秆挥发性脂肪酸产率最高,虽然35℃时因为温度较低使得秸秆降解率不高,但因该温度下被降解的秸秆转化为挥发性脂肪酸的效率高,从而获得了最高的产酸率,各预处理组单位降解底物产酸率在35℃和70℃分别为0.79~1.20 g/g和0.24~0.51 g/g。最佳的碱处理组35℃的挥发性脂肪酸底物挥发分转化率为0.25 g/g,而70℃时仅为0.09 g/g。研究结果为稻秸厌氧强化产挥发性脂肪酸的预处理和温度等选择提供了一定的理论依据。     

水热预处理对不同污泥性质及厌氧消化性能的影响

以不同来源污水处理过程产生的污泥为研究对象,考察了水热预处理对污泥粘度、氨氮质量浓度、pH值、TS(总固体)组分含量及厌氧消化性能的影响,并评估了不同污泥的水热改性效果及其中试条件下厌氧消化增益情况。研究结果表明,同等水热温度处理下,污泥粘度、氨氮质量浓度、pH值受污泥来源的影响较大。水热预处理对不同污泥都具有良好的改性效果,水热温度达到170℃后,污泥性质基本不变。各种污泥挥发性固体(VS)产气率随有机负荷的提高无显著性变化,但运行情况存在差异。不同污泥在水热预处理后厌氧消化产气性能均明显提升,VS产气率增加比例差异较大,北京、上海、山东三地污泥VS产气率增加25. 2%～69. 8%,由于广西污泥为纯剩余污泥,水热处理后VS产气率增加高达101. 6%～133. 8%。VS产气率的增加量相差不大,且随自身产气性能改变的波动较小,增加量为83～218 m~3/t(平均143 m~3/t)。水热预处理后污泥流动性能提高,可实现厌氧消化的高浓度、高负荷进料,反应器减容率可达38%～71%。     

不同生物预处理方式对污泥厌氧消化过程性能的影响

利用微生物处理技术对经聚丙烯酰胺脱水后的污泥进行不同方式微生物预处理,研究进料总固体(TS)质量分数为3%、发酵温度为35℃时厌氧消化过程中累积产气量与产甲烷含量、p H值、氨氮和化学需氧量(TCOD)等参数的变化趋势,探索真菌宛氏拟青霉不同预处理方式对脱水污泥厌氧消化过程特性的影响。试验结果表明:微生物预处理脱水污泥厌氧消化技术具有较好的可行性。直接添加宛氏拟青霉和添加宛氏拟青霉预处理2 d的污泥进行厌氧消化反应能够有效提高产气量和产甲烷量,加快水解速率,促进污泥中有机物的有效降解,使产甲烷过程顺利进行。直接添加宛氏拟青霉处理的产甲烷效果最优,其净累积产气量和产甲烷量较纯污泥分别提高85.79%和42.76%,且1 kg污泥可产甲烷12.69 L,较纯污泥提高42.74%。     

不同有机固体废弃物水解产酸特性研究

在实验室条件下,考察了农村常见的3大类10种有机固体废弃物水解产酸特性及其作为秸秆两相厌氧发酵水解相混合原料的可行性,对原料水解过程中水解液的pH值,COD,挥发性脂肪酸(VFAs)组成及含量进行了分析.结果表明,不同原料水解产酸特性存在较大差异,但也有一定的共性,在实验用10种废弃物中,除白菜残体外,其他9种废弃物水解液中VFAs组成均为乙酸占绝对多数,白菜残体、鸡粪和包菜帮水解液中丙酸含量较高,西兰花秆和西瓜皮中异丁酸含量较高,其他原料水解液中丙酸、丁酸和戊酸含量均较低甚至未检出;在实验用10种原料中,厨余垃圾水解产酸的效果最好,水解液pH值最低达3.64,COD最高达65992 mg·L-1,且VFAs中以乙酸为主,不会对后续产甲烷产生抑制,最适合作为秸秆两相厌氧发酵水解相的混合原料.从各物料水解产酸特性看,这10种废弃物均可作为厌氧发酵产沼气的原料,但厨余垃圾、包菜帮和西兰花秆厌氧发酵产沼气时需提防酸抑制影响产气的问题.     

高温水解预处理对餐厨垃圾厌氧消化的影响

预处理可以改变餐厨垃圾的性状,提高厌氧消化性能,文章采用高温水解处理,考察了其对物料变化和厌氧消化性能的影响。研究表明经高温水解预处理后,餐厨垃圾VFAs,SCOD均得到提高;140℃,30 min为最佳高温水解预处理条件。此条件预处理后,餐厨垃圾中蛋白质、淀粉、脂肪的质量百分含量分别提高20%,17%,39%。高温水解处理后的厌氧消化过程中,随着有机负荷的增加,系统内pH下降,消化液VFA总量升高,产气量增加,最高有机负荷为5.0 gVS·L-1d-1。     

玉米蛋白粉预处理及碱性蛋白酶水解的研究

玉米蛋白粉是玉米湿法制取淀粉的副产物,本试验将玉米蛋白粉经无水乙醇及高温预处理后,进行了碱性蛋白酶最佳降解条件的单因素及正交试验的研究,结果表明:水解最佳条件为底物浓度10%、酶浓度(E/S)4.0%、水解时间2h、温度55℃,在pH值为9.5～10条件下,水解度甲醛滴定法蛋白水解度为17.9%,而用pH-Start法计算水解度为34.9%。     

两种物理预处理对污泥厌氧消化性能的影响北大核心

通过对预处理污泥的微观形态,破解度(DDCOD),挥发性脂肪酸(VFAs)含量,产气性能等方面进行分析,比较了高压均质和超声波两种预处理方法对剩余污泥厌氧消化性能的影响。研究结果表明:高压均质和超声波预处理都显著地破坏了污泥的絮体结构,但前者破坏作用更加强烈。经过高压均质预处理,污泥VFAs提高206.5%,DDCOD达5.4%,厌氧消化12 h后VFAs较对照组提高589.4%,20 d底物产气量和产气率分别提高57.2%和51.4%;经过超声波预处理,污泥VFAs提高22.9%,DDCOD达2.0%,厌氧消化12 h后VFAs较对照组提高507.0%,20 d底物产气量和产气率分别提高18.5%和17.3%。试验结果证明采用高压均质预处理对污泥厌氧消化性能提高更显著。     

膜分离对两相生物系统酸化特性影响的模型研究

本通过物料衡算建立产酸相的酸化特性分段模型,并通过模型从理论上分离了膜分离对两相生物系统酸化特性的影响,章还讨论了产酸相酸化率对整个系统运行况的影响,得出高酸化率有利于提高系统的处理效率和沼气回收的结论。     

水解酸化-两级曝气生物滤池处理

通过模型试验研究了水解酸化-两级曝气生物滤池处理中药废水的效果.试验结果表明,当水力负荷为0.570m3/（m2·h）、气水比为4︰1时,本工艺对于中药综合废水有较好的处理效果,出水平均COD、SS和色度分别为80mg/L、44mg/L和35倍,达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准.整个工艺具有流程简单、维护方便、抗冲击负荷能力强、运行稳定等特点.     

长链脂肪酸对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响及其相互作用研究

采用间歇培养实验研究了辛酸、癸酸和月桂酸等三种长链脂肪酸对UASB反应器厌氧颗粒污泥产甲烷活性的毒性，以及癸酸对辛酸和月桂酸抑制作用的影响。结果表明，辛酸、癸酸和月桂酸对UASB反应器厌氧颗粒污泥的产甲烷活性有严重抑制，对厌氧颗粒污泥最大比产甲烷活性产生50%抑制的浓度(IC     

臭氧在污泥预处理中的应用研究

采用臭氧氧化法对活性污泥进行预处理。通过单因素试验考察了臭氧添加对污泥TCOD,SCOD,VS,TS的影响,并以污泥厌氧发酵产气量为考察指标,筛选出最佳预处理工艺。研究表明,经0.25 gO3.gVS-1臭氧处理后的污泥TCOD降低了1800 mg.L-1,SCOD上升了400 mg.L-1,VS平均上升了20%,TS平均降低了2.5%,产气量较未处理增加了250%。     

畜禽粪便固液分离研究

畜禽粪便的固液分离是处理和利用畜禽粪便的重要环节之一。为此,论述了固液分离在畜禽粪便处理中的作用,介绍了几种主要的分离方法及其基本原理;综合分析了国内外各种分离设备的特点、结构形式、适用范围及不足之处;并就开发新的分离设备提出建议。此研究有助于在畜禽粪便的处理中合理选择固液分离设备,对提高固液分离的技术水平提供参考。     

高温厌氧颗粒污泥的培养试验研究

在试验室静态装置中培养高温厌氧颗粒污泥的试验表明,以常温颗粒污泥为种泥,中温启动运行一段时间后,再升温至高温,经过73天运行可培养出具有高生物活性的高温颗粒污泥.所培养出的颗粒污泥粒径以0.6～1.4 mm为主; VSS/SS为0.70,Vmax·CH4为532 ml·g-1d-1;颗粒内部菌种分层分布,中心以短杆菌为主,由内至外,丝状细菌分泌物逐渐增多,在颗粒表面形成一层壳.高温颗粒污泥的"壳"结构增强了颗粒污泥抗温度变化的能力,但延缓了中温菌的淘汰及高温菌的增长,延长了颗粒污泥从中温到高温的转型时间.