污泥好氧消化的研究现状及发展趋势

污泥好氧消化是一种有效实用的污泥稳定技术 ,适用于处理量较小 (≤ 2 0 0 0 0m3 /d)的污水处理厂。在分析中 ,对污泥好氧消化的 3种工艺 (CAD、A/AD、ATAD)的工艺原理、影响参数及研究现状进行了详细的介绍 ,并在对国内外文献进行总结的基础上 ,分析了污泥好氧消化的研究方向与发展趋势     

超声波预处理对污泥好氧/缺氧消化的效果

为评价超声波预处理对城市污泥好氧/缺氧消化效果的影响,将超声波-好氧/缺氧消化工艺与传统的好氧/缺氧消化工艺进行了对比研究。结果表明,经25 d消化处理,引进超声波后的好氧/缺氧消化效果显著提高,污泥的VSS去除率达到51.98%,高于传统好氧/缺氧消化的42.98%。2种工艺消化的污泥TCOD以及污泥上清液中的SCOD、TP和NH3-N的变化趋势相似;而经超声波-好氧/缺氧消化的污泥上清液中硝态氮和亚硝态氮浓度较传统好氧/缺氧的高,说明经超声波处理后的污泥中的硝化细菌的活性增强,硝化反应加快。     

微生物强化MBR工艺剩余污泥的好氧消化过程

为了考察原位污泥减量技术产生的长污泥龄污泥好氧消化可能性,以某污水处理厂MBR工艺产生的剩余污泥为研究对象(污泥龄为60 d),将实验筛选得到的强化效果最佳的3种菌种(分别为B4、H4和N2)分别投加到MBR剩余污泥好氧消化反应器中。经过58 d的好氧消化后,投加B4、H4和N2的3个反应器MLSS消解率分别比污泥对照提高了13.2%、11.7%和6.2%,其中投加B4菌种MLSS消化效率提高最多。MLVSS消解率分别比污泥对照提高18.8%、20.0%和11.0%。研究表明原位污泥减量技术产生的长污泥龄污泥具有污泥好氧消化的可能性,同时筛选出来的3种菌种在消化过程中有明显的强化效果。随着消化反应的进行到52 d,反应器中出现大量的硝酸盐氮和总磷的积累。观察反应过程中氨氮、硝酸盐氮、p H和总磷的变化,大量的硝酸盐存在时诱导以硝酸盐为电子受体的反硝化除磷的进行。在消化过程中,磷溶出情况取决于污泥的水解程度,投加菌种加速了总磷溶出和提高了污泥的水解程度。同时投加菌种强化好氧消化显著降低污泥的SVI,投加菌种在强化好氧消化过程中能更多地消耗污泥中有机物,进而提高消化效率。     

中小型污水处理厂污泥的自动升温好氧消化工艺及其应用

城市污水处理厂的污泥需要进行减量化、稳定化、无害化处理，因此介绍了一种适合中小型污水处理厂污泥处理的自动升温好氧消化的新工艺。根据当前国内污泥处理的状况，提出的自动升温好氧消化工艺，是适合中小型污水处理厂污泥处理的，是一项具有发展前景的新技术。     

好氧/缺氧消化降解污泥特征分析

为考察好氧/缺氧消化过程中污泥降解的特征，利用2个反应器进行对比试验，研究好氧/缺氧和好氧消化2个过程中VS的去除，pH和碱度变化，消化上清液中COD和氮元素变化等情况。试验结果表明:好氧/缺氧消化能够满足污泥稳定的要求，在常温条件下，消化16 d VS去除率即可达到38.2%，同时比好氧消化节约曝气能耗。好氧/缺氧消化对污泥中总氮的去除率高于传统的好氧消化，达到了36.4%，而且能够降低消化污泥上清液中的氨氮和硝态氮浓度。     

微好氧预处理对市政污泥厌氧消化产甲烷的影响

针对目前市政污泥处理资源化与减量化效率低的问题,利用微好氧预处理技术进行预处理,提高其甲烷产量。利用有机物溶出效率、VSS减量、甲烷产量3项指标对预处理效果进行了评价;研究了不同参数条件下微好氧预处理对市政污泥厌氧消化产甲烷的影响;探讨了微好氧预处理对污泥胞外聚合物的影响。结果表明,微好氧预处理可以促进污泥溶解性有机物释放、提高VSS去除率;在最佳反应条件下(曝气强度0.30m3·(min·m3)-1、预处理时间12 h),相对于未经过预处理的工况,甲烷产量可提高26.77%;微好氧预处理对剩余污泥活性细胞的影响主要发生在胞外聚合物部分,同时也存在对活性微生物的破解作用。市政污泥经过微好氧预处理后,可有效提升后续中温厌氧消化或高温厌氧消化的甲烷产量。     

超声波促进城市生活污泥缺氧/好氧消化的研究

本研究将超声波预处理引入城市生活污泥缺氧/好氧消化工艺中，自主设计了容积为30 L的生活污泥超声波-缺氧/好氧消化中试系统并用以实验研究。超声波预处理的参数为超声频率28 kHz，声能密度0.15 W/mL，超声时间10 min，超声间隔12 h，污泥超声比例30%。结果表明，引入超声预处理后，缩短了污泥的稳定时间，提高了污泥的消化效率。污泥消化10 d就已经达到了稳定标准，比未引入超声预处理时缩短了12 d，而MLVSS最大去除率提高了11%，达到了55.10%。超声波的引入，对污泥缺氧/好氧消化系统中污泥上清液溶解性COD（SCOD）的变化趋势影响比较明显，而对上清液的pH、氨氮和TP的变化趋势没有明显影响。     

微好氧颗粒污泥工艺降解五氯酚的实验研究

微好氧颗粒污泥工艺能够同时进行好氧氧化和厌氧还原过程，是处理五氯酚（PCP）的理想方法。对影响好氧颗粒污泥降解PCP的因素水力学上升流速、碱加入量以及水力停留时间进行考察。结果表明，水力学上升流速为4.58m／h，进水NaHCO3浓度为900mg／L，水力停留时间为24h时，处理效果比较好。     

电化学预处理提高剩余污泥好氧消化性能研究

采用电化学方法对好氧消化处理前的剩余污泥(以下简称污泥)进行预处理,考察了不同预处理条件对污泥有机物(以MLVSS来表征)的去除效果,探讨了电化学预处理对污泥好氧消化效率的影响。结果表明,以网状钛涂钌电极板为电极,在pH为11.00,极板间距为2.0cm,工作电压为15V,气体搅拌作用下电解30min后,污泥(初始质量浓度为20.04g/L)的MLVSS去除率达9.7%。污泥经过电化学预处理后,在自然温度(10～15℃)下进行好氧消化处理,14d后MLVSS去除率达40.1%,而同期未经预处理的污泥MLVSS去除率为33.2%,并于20d后达40.2%。经电化学预处理后污泥的好氧消化效率显著提高,大大缩短了污泥好氧消化的时间。     

电化学预处理污泥的机制研究

采用电化学方法对含固宰为2％(质量分数)的污泥进行预处理.不仅可去除污泥中10.5％的挥发性悬浮固体(VSS),而且还可使后续的污泥好氧消化时间由20 d缩短为16 d.为了探讨电化学预处理提高污泥好氧消化性能的机制,对预处理前后的污泥性质进行了研究,发现污泥经电化学预处理后,上清液中可溶性有机物(SCOD)、TN、T...     

2种好氧颗粒污泥反应器工艺处理城市污水

以低浓度城市污水作为原水,絮状污泥作为接种污泥,分别采用序批式生物反应器(SBR)与气升式间歇反应器(SBAR)培养好氧颗粒污泥.分别考察2种工艺中好氧污泥颗粒化过程中的污泥特性以及对污染物的去除效果,结果表明2种工艺均成功培养出稳定的好氧颗粒污泥.SBR工艺中好氧颗粒污泥的污泥容积指数(SVI)、挥发性组分所占比例(...     

污泥的高温微好氧消化-厌氧消化工艺研究

城市污泥含有大量有机物和病原菌,需要稳定化处理。采用新型工艺高温微好氧与中温厌氧两级消化工艺(ATMD-MAD)处理城市污泥,与全程厌氧消化工艺(MAD)相比,不仅回收能源气体甲烷,而且缩短稳定化停留时间。55℃高温微好氧消化停留时间为2 d,后接35℃中温厌氧消化共运行24 d。结果表明,在ATMD-MAD系统中污泥的挥发性悬浮固体VSS去除率能在22 d时达到污泥稳定化要求的40%以上。ATMD-MAD工艺的单位VSS甲烷产量最高为496 m L/g VSS高于MAD工艺。在消化的前14天,可溶性挥发有机酸VFA在ATMD-MAD系统中的总量比MAD高出20%;在消化的第2天,ATMD-MAD系统中可溶性COD(SCOD)高出MAD工艺43.8%。ORP的变化反映了ATMD-MAD工艺保持了较好的厌氧状态,消化开始时的头2天限量曝气并没有给厌氧带来冲击。     

超声波预处理提高污泥好氧消化性能研究

为评价超声波预处理对提高污泥生物消化的作用,采用超声波预处理与好氧消化衔接,测试了污泥消化的溶解性有机物(SCOD)、TSS及蛋白酶变化过程.结果表明,污泥超声波预处理效果较好的能量密度与时间分别为12 kW/L和10 min,此时有机物释放与能量输入之比较优;在此条件下,经预处理后的污泥好氧消化性能明显比未处理的高.消化时间为10.5 d时,经超声波预处理的污泥TSS减量42.7%,而未处理的污泥仅减量20.9%.经超声波预处理后,污泥中的蛋白酶活性明显提高;同时,超声波预处理释放出较多的可溶性物质.因此,增加的可溶性物质与蛋白酶活性使得污泥迅速降解,提高了污泥好氧消化效率,缩短了污泥好氧消化时间.     

厌氧消化和好氧堆肥对城市污泥中新污染物的削减

城镇污水处理规模的扩大使得城市污泥的产生量增加,而药物及个人护理品(PPCPs)、生物性污染物、微塑料(MPs)和雌激素等新污染物在污泥中的检出率也呈增加趋势。污泥厌氧消化制沼气、好氧堆肥制土壤改良剂具有削减污染物、回收有价值组分、降低环境风险等多重功效,然而它们对新污染物的削减效果尚待考察。以上述4种新污染物为例,比较了它们在不同国家城市污泥中的存在状况,综述了厌氧消化、好氧堆肥、厌氧消化和好氧堆肥结合以及与物化措施联合对新污染物的削减情况及存在的问题。针对污泥中多种新污染物并存的状况,提出未来应开发针对多种新污染物的去除技术,同时强化新污染物削减机制的研究,以保障城市污泥的安全利用。     

制药污泥处理技术研究现状与实验对比

随着制药行业的发展,制药污泥的处理处置问题逐渐成为研究的热点。对污泥处理技术研究现状进行介绍,并以制药污泥为研究对象,分别使用臭氧氧化技术、好氧消化技术、PAM絮凝技术以及污泥制作活性炭技术开展小试研究,以污泥减量、资源化利用为评价指标,通过对各项技术工艺参数的优化及费用估算,筛选适合制药污泥处理的最优技术。研究发现,在各项技术最优条件下,PAM絮凝技术可将污泥含固率由6.32%提高至46.89%;臭氧氧化技术和好氧消化技术分别减少污泥挥发性固体质量(VS)50.55%和26.59%;制备的污泥活性炭饱和吸附量可达28.57 g COD/kg。结合经济预算结果,PAM絮凝技术在高效提高污泥含固率的同时,处理费用最低,是制药污泥处理工程应用经济可行的一种技术。     

螺旋升流式反应器脱氮除磷系统的运行效果与污泥性能分析

对螺旋升流式反应器脱氮除磷及去除COD的运行效果进行了研究，该系统连续稳定运行6个月的结果表明．能保证出水平均质量浓度TN小于10mg／L，TP小于0．50mg／L，COD小于31mg／L，对TN、TP和COD的去除率分别达86％、96％和94％以上。并且对SUFR系统的污泥性能进行了分析：(1)螺旋升流特征使本反应系统中的污泥易于颗粒化；(2)SUFR系统中的微生物种群具有多样性；(3)污泥在好氧反应器中表现出了同步硝化反硝化功能；(4)污泥在缺氧反应器表现出了反硝化吸磷现象。     

催化铁与生物法耦合除磷工艺特性

为了研究催化铁与生物耦合后对生物除磷特性的影响，实验采用人工配水用厌氧／好氧间歇流式富集培养聚磷微生物。对比发现，催化铁与生物耦合组中厌氧末段ORP降低了约60mV，pH值小幅度的上升（≤0．3），整个培养过程中铁离子的浓度开始快速增加，之后趋于稳定（约40mgFe／gMLSS）。对好氧末段污泥SVI值比较发现，耦合工艺污泥沉降性能得到改善。除磷曲线比较发现，耦合组中厌氧末段磷的释放量下降，而好氧阶段磷的吸收速率增加；胞内聚合物提取表明，耦合组厌氧末段聚磷菌细胞内PHA含量有提高，好氧末段糖原含量有下降。磷形态提取分析表明，耦合组好氧末段污泥中无机态PO3 4-- P含量更高。低浓度铁离子可以起到与生物耦合同步除磷的目的，本工艺长期运行未发现耦合体系中催化铁对除磷的抑制作用。     

调节好氧消化pH值提高污泥沉降和脱水性能

为考察调节pH值对剩余污泥好氧消化效果的影响,采用2个反应器,在不调节pH值与加入NaHC03调节pH≈7两种条件下进行好氧消化对比试验.监测消化过程中污泥TSS、TVSS、SOUR、沉降性及比阻的变化情况,结果表明:在两种条件下污泥均能达到稳定,消化30 d TVSS去除率分别为47.1%和49.2%.消化过程中调节pH≈7,TSS、TVSS去除率略有提高,上清液的浊度和COD降低,并且污泥的沉降、脱水性能改善,因而更有利于后续的处理.     

污泥返混对自热高温好氧消化效果的影响研究

研究了污泥返混对自热高温好氧消化(ATAD)效果的影响.通过对二沉池污泥稳定化效果的考察,研究了间歇式ATAD过程中有机物、氮、磷等的变化情况.结果表明,有10％(质量分数)的消化污泥返混时,在消化15d时污泥挥发固体(VS)去除率达到38.5％；而无消化污泥返混时,污泥VS的去除率仅为33.4％；在消化21d后,前者和后者的VS去除率分别为40.1％和39.9％,均达到污泥稳定化的要求.研究发现,两个反应器污泥ATAD过程中溶解性COD(SCOD)、氨氮含量均呈现消化初期快速上升、消化中期在一定范围内波动、消化后期下降的趋势；TP、TN含量呈现出消化初期快速上升,消化中后期在一定范围内波动的趋势.     

水解-好氧生物法处理城市污水试验研究

采用水解-好氧工艺的原理，设计了将污水与污泥处理合二为一的高效组合水解池-三相生物流化床流程，在广州经济技术开发区进行了处理量为100L／h的城市污水处理试验。试验结果表明：在平均进水CODCr为492．3mg／L，BOD5为240．9mg／L，SS为552．3mg／L，NH4-N为18．8mg／L，TP为2．0ms／L条件下，平均出水CODCr为47．3mg／L，BOD，为22．1mg／L，SS为13．9mg／L，NH4-N为5．2mg／L，TP为1．4mg／L，并进行了该工艺中污泥循环的初步分析，为该工艺处理城市污水工业化提供了技术参考。