鸟粪石结晶-絮凝同步处理沼液实验研究北大核心

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。     

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。     

厌氧消化液氨氮吹脱回收整体处理装置设计与中试试验

为了促进氨氮吹脱回收工艺处理厌氧消化液的工程化应用,针对投碱量较大、吹脱时易产生泡沫和能耗较高等问题,设计了一套厌氧消化液氨氮吹脱回收整体处理工艺装置。该整体处理装置由高效预处理单元、p H值调节单元及氨氮吹脱与回收单元3个功能单元组成,采用了低耗逆流循环吹脱方法。完成设计后在京郊沼气站进行了中试装置示范搭建,并于2015年8月—11月中旬进行了现场中试试验和工艺优化。结果表明,投加22 g/L生石灰时厌氧消化液pH值可达到运行要求值(10.5以上),并且在水温和气液比分别为(30.7±2.5)℃和960时,氨氮去除率可达(55.8±2.2)%。研究发现虽然投加石灰干粉具有简便性,但是利用率较低,采用投加石灰浆的方法可以有效避免投加干粉的缺陷,可减少7.5 g/L的投加量。同时研究发现不同厂商生石灰中有效氧化钙的含量差别较大,提升厌氧消化液pH值的性能存在较大差异,并分析得出了不同温度下的建议投碱量。该整体处理装置在常温和低气液比(0~1 000)条件下达到了相对稳定的氨氮脱除效率,具有较好的应用推广前景。     

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。     

氨吹脱与酸吸收一体酒糟沼液处理试验装置研究

针对酒糟沼液氨氮浓度高,采用氨吹脱技术回收氮养分存在碱剂利用率低、气液接触效果差和氨吸收率低等问题。为提高酒糟沼液氨回收效率和工艺经济性,对酒糟沼液氨吹脱工艺进行了条件优化,探索了不同温度、Ca(OH)2投加量和填料种类对氨吹脱与酸吸收一体试验装置运行效果的影响,并进行了酒糟沼液氨吹脱工艺经济性评价。结果表明,经正交试验得到影响因素重要性由强到弱依次为：Ca(OH)2投加量、气流量、温度,较优工艺参数组合为Ca(OH)2投加量6.6g/L、气流量6L/min和温度52℃,相应的氨氮去除率为99.0%;Ca(OH)2对SCOD和TP有较好的去除效果,Ca(OH)2投加量6.6g/L条件下对应的SCOD和TP去除率分别为32.5%和65.7%。氨氮吹脱与酸吸收一体试验中,相对于不投碱情景,投加Ca(OH)2大幅提高了吹脱过程中氨氮、TN、EC、SCOD和TP去除率,分别达97.4%~97.7%、79.8%~84.2%、68.3%~77.4%、36.8%~45.3%和77.1%~91.0%。对比不同温度、填料种类和Ca(OH)2投加量条件下,获得较适宜氨吹脱参数为多面空心球填料、温度37℃、两次（吹脱8h投9.9g/L和30h投7.4g/L）投加Ca(OH)2,其氨氮去除率达到了97.4%,出水氨氮质量浓度低（100mg/L左右）,氨回收量达1.22kg/m3。对氨吹脱与酸吸收一体试验装置处理酒糟沼液工艺运行进行比较,相比于不投碱和一次投碱情景,两次投碱方案达到97%氨氮去除率需要的工艺运行时间短,处理成本为9.75元/m3,具有较好的经济性。因此,氨吹脱对于高氨氮浓度的酒糟沼液处理体现出较好的适宜性,通过氨吹脱高效回收氮养分可缓解沼液农田利用压力,对沼液资源化利用具有重要意义。     

接种物特性对牛粪高温厌氧发酵的影响

为了提高牛粪高温厌氧反应体系CODCr和BOD5去除率及产气速率,对混合污泥(V二沉污泥:V消化污泥=1:1)和单种污泥培养的接种物分别与14.7%的牛粪料液混合,进行了厌氧发酵特性的研究.探索了高温条件下接种物对牛粪厌氧发酵的影响.结果表明,在物料浓度一定的条件下,混合污泥培养的接种物厌氧体系的产气量高于单种污泥培养接种物的厌氧体系.该体系的CODCr和BOD5的去除率分别为70.6% 和61.9%,产气量达 330.4mL/gCODCr,而且厌氧发酵启动速度快,pH值变化范围小,产气过程平稳.     

沸石固定化细胞处理农村生活污水中磷的效果研究

利用从农村生活污水中筛选、驯化的高效菌SHJ-1,以沸石为载体进行固定化,研究了固定化细胞的降解特性.实验表明采用菌体附着载体生长的方法来制备固定化细胞是可行的.沸石固定化细胞去除磷受温度、pH值、生物沸石投加量和接触时间的影响,其中温度是最显著因子,最优条件为温度30℃,pH值8,接触时间60 min,生物沸石投加量15 g/L,则磷去除率为89.90%.     

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。     

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%。     

曝气在沉淀法回收沼气发酵液氮磷中的作用

以畜禽养殖废水经厌氧消化处理后的沼气发酵液为研究对象,采用曝气吹脱的处理方式。研究了进水方式,曝气强度,水力停留时间（HRT）对发酵液pH值提升效果的影响。并考察了曝气过程中PO43--P、NH4+-N、Mg2+、Ca2+、化学需氧量（COD）的变化规律。结果表明：发酵液pH值在曝气2 h内提升明显,可迅速从7.27达到8.5,之后则变化较缓慢,12 h后可基本达到最高值9.3,为沉淀法回收氮磷提供了有利的pH值条件。间歇式进水pH值提升效果优于连续式进水,增大曝气强度和HRT可加快pH值提升速度,HRT越大pH值提升幅度越大。曝气过程中发酵液的PO43--P、NH4+-N、Mg2+、Ca2+、COD均呈规律性下降趋势,磷回收率可达65%左右,氮回收率为20%～40%,同时发酵液COD可下降20%～30%。曝气方式亦可以起到搅拌的作用。试验证实了采用化学沉淀法对厌氧发酵液进行氮磷回收时采用曝气处理可提升pH值。