污泥热水解-厌氧发酵系统性能优化研究

“热水解预处理+厌氧发酵”作为污泥处理的主要技术之一，其规模化工艺优化尤为重要，为此开展了中试规模研究，分析在30 min条件下不同温度(150℃、160℃、170℃和180℃)和160℃条件下不同时间(15 min、30 min、45 min和60 min)的热水解处理对污泥的理化性质及其厌氧发酵产沼气性能的影响。研究结果表明，污泥经不同温度和不同时间热水解处理后固体物质溶出、流变性能改善、沉降性变好，溶解性固体(DS)含量为原泥的4.6～6.4倍，化学需氧量(COD)溶出率提高21.3%～30%,产沼气提升35%以上，可为热水解预处理工业化应用提供参考。     

废弃泥陶砂对土壤渗透及径流污染物影响研究

清淤海泥与城市污水处理厂污泥均是难以处理的固体废弃物,从产生到运输、处理过程,处理不当均会对环境造成二次污染,因这两类废弃物均有量大而难处理的特点,寻找合适的处置与资源化利用途径具有重要的现实意义。此外,通过采用配比为海泥∶污泥∶碳酸钙=5∶4∶1在一定烧结时间及焙烧温度下烧制而成的废弃泥陶粒,将其通过与粉煤灰、秸秆及粗砂混合制备而成的土壤改良剂,用于提高黏滞土壤的渗透系数及污染物的净化能力。试验研究表明,5%废弃泥陶粒与秸秆混合制备的CTJ型改良剂120 min内的平均入渗速率为4.09 mm/min,对TN去除率为41.46%~48.41%,TP去除率为54.67%~60.67%,NH+4-N去除率为30. 13%~33. 68%,CODMn去除率为33.33%~40.08%。其他试验组别对土壤的渗透性能及污染物去除能力均有一定程度的提高。     

城市污泥与垃圾焚烧飞灰烧制污泥陶粒试验研究

城市污泥产量巨大且成分复杂,而城市垃圾焚烧飞灰属于危险废弃物,这两类固体废弃物的合理处理与处置已越来越受到关注。进行了城市污泥与垃圾焚烧飞灰烧制污泥陶粒实验及重金属浸出实验,结果表明,污泥陶粒的筒压强度随着垃圾焚烧飞灰的掺量由5%增加至25%先变大后变小,其吸水率变化趋势相反。污泥陶粒的筒压强度随焙烧温度的增加而增加,吸水率变化趋势相反。此外,污泥陶粒重金属浸出实验结果表明污泥陶粒能有效地固化污泥及垃圾焚烧飞灰中各类重金属,其浸出浓度均满足《地表水环境质量标准》中三类水体的要求。因此,污泥陶粒的生产可实现城市污泥与垃圾焚烧飞灰的有效资源化利用,具有广阔的应用前景。     

有机污泥干燥特性与干燥模型研究

为了有效处理含水率较高且体积庞大的有机污泥,实现与低温热解工艺相结合,进一步完善污泥处理与利用知识体系,研究了干燥温度与升温速率对污泥干燥过程中的质量、失重率、含水率、热量的影响。同时研究了不同温度下污泥的干燥速率和含水率的变化规律,并建立了污泥干燥的数学模型。实验结果表明:从不同干燥特性曲线可以看出,污泥的干燥特性符合理论的3个阶段,预热时间极短,恒速阶段持续时间也不长,最后的减速阶段时间最长。干燥终温为240℃时污泥干化时间最短,速率最快。二次模型的预测值与实测值决定系数为0.992 4,均方根误差和残差平方和分别为0.035和0.032,与其他数学模型相比,二次模型对污泥干燥过程的拟合优度最高。     

栀子多糖和山楂黄酮浸提工艺

采用超声波辅助浸提方法分别对栀子多糖和山楂黄酮进行浸提。通过单因素试验和正交试验,分别取得栀子多糖浸提最佳工艺条件:浸提温度50℃,浸提时间60 min,料水比1∶15;山楂黄酮浸提最佳工艺条件:乙醇溶液体积分数80%,浸提温度60℃,浸提时间45 min,料液比1∶25。所得山楂黄酮浸提液经40℃,0.1 MPa的减压蒸馏,除去乙醇。     

NiCrBSi合金的烧结工艺探索

文章采用NiCrBSi合金粉末,通过烧结法制备出NiCrBSi合金,运用金相显微镜、X射线衍射仪等微观分析方法分析NiCrBSi合金的组织形貌及相组成,并采用洛氏硬度计测量合金的硬度,研究了烧结温度、保温时间、预制块压制压力等工艺参数对NiCrBSi合金组织和性能的影响,探索了NiCrBSi合金的最佳烧结工艺。结果表明:NiCrBSi合金粉末的最佳烧结工艺为烧结温度1000℃、预制块压制压力15MPa、保温时间20min。     

栀子多糖和山楂黄酮浸提工艺

采用超声波辅助浸提方法分别对栀子多糖和山楂黄酮进行浸提。通过单因素试验和正交试验,分别取得栀子多糖浸提最佳工艺条件:浸提温度50 ℃,浸提时间60 min,料水比1∶15;山楂黄酮浸提最佳工艺条件:乙醇溶液体积分数80%,浸提温度60 ℃,浸提时间45 min,料液比1∶25。所得山楂黄酮浸提液经40 ℃,0.1 MPa的减压蒸馏,除去乙醇。      

板栗薏米营养方便米粥的研制

研究板栗薏米营养方便米粥的配方及工艺参数。经单因素试验,得到最佳配方为板栗15.6%、薏米10.4%、红豆10.4%、大米52.2%(烘干状态下)、糯米粉8.3%、木糖醇3.1%;薏米和红豆浸泡温度50℃、浸泡时间90min;蒸煮米水比例1∶3、蒸煮时间20min;干燥温度110℃。此条件下营养方便米粥品质最佳。     

元宝枫油制取生物柴油的工艺优化

通过两步法制取元宝枫生物柴油.第一步采用浓H2SO4催化、甲醇预酯化对元宝枫油进行降酸、脱水处理,使其酸值降至小于1.第二步采用KOH催化、酯交换反应制取生物柴油.对两步法制取生物柴油的工艺条件进行了试验研究,并通过气相色谱分析了生物柴油的脂肪酸中酯组成及含量,同时对生物柴油的性能参数进行了检测.结果表明,第一步工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.6%,反应温度50℃,反应时间90 min;第二步最佳工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.9%,反应温度60℃,反应时间50 min,可使元宝枫油转化率达99%以上.气相色谱分析表明:元宝枫生物柴油中18～20碳脂肪酸甲酯质量分数为91.54%,其中油酸甲酯质量分数为37.03%,亚油酸甲酯质量分数为41.37%.     

TiB2基复合陶瓷材料的烧结性能研究

用热压烧结法制备了新型TiB2基复合陶瓷材料,研究了烧结温度和烧结时间对TiB2基复合陶瓷材料致密化的影响。研究发现在1470-1530℃的烧结温度范围内,烧结温度对BT30和BT30A10的致密度影响较大,在1530-1590℃范围内,烧结温度对BA30的致密度影响显著。随保温时间的延长,BT30、BA30和BT30A10的相对密度均有大幅度提高,但是当烧结时间分别超过60min和30min后,BT30和BA30的致密度变化不大。     

粘土基微孔陶瓷渗灌灌水器制备与性能优化

提出了一种渗灌用粘土基微孔陶瓷的低成本制备工艺,通过对比不同制备工艺对粘土基微孔陶瓷的抗弯强度、线收缩率和开口孔隙率的影响规律,筛选出综合具有较高抗弯强度、较小线收缩率和较高开口孔隙率微孔陶瓷的最佳制备工艺。研究表明:烧结温度及炉渣的掺量和粒径对粘土基微孔陶瓷的物相成分、抗弯强度、线收缩率、开口孔隙率和微观结构有较大影响。其中,烧结温度为1 075℃,炉渣掺量质量分数为10%~30%的粗颗粒粘土基微孔陶瓷具有9.0~11.0 MPa的抗弯强度、3.8%~4.7%的线收缩率和36.8%~44.8%的开口孔隙率,是制备渗灌灌水器的理想材料。     

R3105T农用柴油机含油污泥的处理及参数优化设计

结合国内外含油污泥处理的先进方法,探索了潍柴华丰动力有限公司型号为R3105T农用柴油机中残留含油污泥的资源化回收工艺条件。首先分析了含油污泥的基本特性以及油泥样本成分和基本特征参数;其次,深入探讨并完善了新型的油泥回收处理方法;再次在超声波辐射油泥的实验中采用对比实验法对破乳效果进行了对比研究,以直观测量和实验分析的方式探索了含油污泥在超声波辐射后的破乳效果。结果表明:在温度60℃采用超声波,声强1W/cm2,时间为4～5min的条件下采用超声波处理含油污泥效果最佳。最后用离心法分离了固体和液体,获得其最佳工况条件为3 000r/min,用时12min,并采用耦合膜截留的方式将剩余的含油污水彻底分离,达到了水清、油纯。     

响应面法优化改性玉米粉的复合酶法制备工艺

本试验采用复合酶法制备改性玉米粉,以改性玉米粉的综合感官评分作为评价指标对复合酶法制备工艺进行优化。运用SAS软件及响应面法得到最佳工艺参数:恒定试验底物质量浓度0.5g/mL、中性蛋白酶质量分数0.12%和pH值6.5,将中性蛋白酶和一定质量分数的α-淀粉酶同时加入溶液,浸泡温度59.9℃、α-淀粉酶质量分数0.043%和酶解时间1.18h。     

蛋清肽酶解工艺及血管紧张素转化酶抑制活性研究

采用酶法制备蛋清肽,色谱纯化ACE抑制活性组分并鉴定其一级结构。通过考察底物质量分数、加酶量、酶解温度和pH值对水解度的影响,结合多元线性回归设计和二次回归正交组合设计建立蛋清ACE抑制肽酶解工艺模型,并经液相色谱串联质谱鉴定其一级结构。结果表明：最佳酶解工艺为底物质量分数8%、pH值10.73、加酶量12.14%及酶解温度56.80℃,酶解物纯化后半抑制质量浓度为0.18mg/mL。液相色谱串联质谱鉴定高活性组分中3种活性肽一级结构,氨基酸序列分别为     

污水处理厂污泥堆肥化处理研究

以深圳市滨河污水处理厂污泥为研究对象,采用干污泥和回流污泥为调理剂,以树叶粉和木屑调节碳氮比,用强制通风静态发酵装置对污泥进行堆肥化处理,探讨污泥堆肥的工艺条件.研究结果表明,采用湿污泥与干污泥或回流污泥体积比1:1混合可以满足污泥堆肥水分调节的目的,用树叶粉和木屑调节碳氮比有利于污泥堆肥的进行,但会增加污泥堆肥的成本.不同处理污泥堆肥堆体的温度在55℃以上维持时间都超过了12d,达到了污泥无害化与稳定化的标准.通过中试规模的装置对以干污泥或回流污泥作为调理剂的污泥堆肥研究表明,湿污泥与干污泥体积比1:1有利于污泥的无害化与稳定化.     

厌氧颗粒污泥PCR-DGGE图谱的优化研究

旨在为厌氧颗粒污泥微生物多样性研究的开展提供指导,实验以处理果汁废水的厌氧颗粒污泥为研究对象,对PCR-DGGE实验条件进行了优化研究。结果表明:1)采用巢式PCR对厌氧颗粒污泥内细菌与古菌进行扩增,古菌第二轮扩增时退火温度58℃,延伸时间40 s得到的PCR产物可满足DGGE的要求;2)古菌与细菌的DGGE最优变性剂梯度分别为40%~60%和30%~45%,电泳条件均为80 V,16 h;3)改进的强碱硝酸银染色法为高效低污染的染色方法。     

蛋清肽酶解工艺及血管紧张素转化酶抑制活性研究

采用酶法制备蛋清肽,色谱纯化ACE抑制活性组分并鉴定其一级结构.通过考察底物质量分数、加酶量、酶解温度和pH值对水解度的影响,结合多元线性回归设计和二次回归正交组合设计建立蛋清ACE抑制肽酶解工艺模型,并经液相色谱串联质谱鉴定其一级结构.结果表明:最佳酶解工艺为底物质量分数8%、pH值10.73、加酶量12.14%及酶解温度56.80℃,酶解物纯化后半抑制质量浓度为0.18 mg/mL.液相色谱串联质谱鉴定高活性组分中3种活性肽一级结构,氨基酸序列分别为Arg-Val-Pro-Ser-Leu-Met、Thr-Pro-Ser-Pro-Arg和Asp-Leu-Gln-Gly-Lys.     

玉米秸秆纤维素的磷酸结合碱性过氧化氢分离

传统玉米秸秆纤维素分离工艺中,一般采用硫酸等强酸进行处理,存在酸腐蚀性强及碱消耗量大等问题。基于此,研究以磷酸预处理结合碱性过氧化氢的处理工艺,探究处理过程中玉米秸秆纤维素、半纤维素及木质素质量分数的变化。通过单因素试验优化得到适宜工艺为:磷酸处理温度150℃,处理时间1. 5 h,磷酸质量分数1. 67%,氢氧化钠质量分数1. 0%,过氧化氢质量分数2. 0%,处理温度50℃,处理时间3 h,在此条件下制备的玉米秸秆纤维素得率达89. 02%,半纤维素去除率达93. 25%,木质素去除率达95. 18%,纤维素质量分数达90. 19%,同时在稀磷酸处理过程获得的滤液中能得到高副加值产物木糖、阿拉伯糖以及糠醛,半纤维素的回收率高达93. 81%。通过FTIR、SEM、AFM和XRD等测试分析发现,玉米秸秆经过磷酸处理后能有效去除半纤维素,碱性过氧化氢处理能脱除木质素组分,两步处理过程中秸秆纤维素晶型无变化,但是结晶度显著提高,热稳定性增强。     

醇法花生浓缩蛋白制备工艺条件研究

以花生冷榨饼为原料,采用乙醇洗涤法制备花生浓缩蛋白。以产品中蛋白质含量为主要指标,蛋白质回收率为次要指标,研究乙醇体积分数、浸洗温度、浸洗时间、液固比和原料粉碎度对浸洗效果的影响。在单因素试验基础上,采用正交试验进行优化,得到最佳工艺条件为:乙醇体积分数75%、温度55℃、时间60min、液固比8.5v/m和粉碎粒度过60目筛。在此最佳条件下所得花生浓缩蛋白产品中蛋白质含量64.36%,蛋白质回收率94.49%。     

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%。