不同污泥浓度对生物沥滤过程的影响

以硫酸亚铁盐作为底物，氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）为主要沥滤微生物，在底物投配比为10 g/L，温度为25℃，曝气量为1 L/min的条件下，对5种不同浓度的桂林城市污泥中重金属进行生物沥滤试验。结果表明，生物沥滤的污泥浓度宜控制在25.6 g/L，沥滤3 d后，污泥中超标元素Cu、Zn和Cd的去除率分别达到58.17%、75.90%和93.64%，沥滤处理后污泥中残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

元素硫颗粒粒径对污泥重金属生物沥滤的影响

以城市污水处理厂剩余污泥作为处理介质,土著嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans,A.thiooxi-dans)为主要沥滤微生物,采用序批式生物沥滤装置,就投加150~725μm的不同粒径元素硫对沥滤的酸化效果、硫酸根产率和重金属去除效果的影响进行了研究。结果表明,在元素硫投配量为3 g/L,曝气强度为1.0 L/(min.L)的条件下,元素硫粒径在165~215μm范围减小时能显著改善污泥酸化速度、提高酸化程度和硫酸根产率。底物元素硫的最佳粒径为165μm,此时沥滤体系pH下降速率为0.85个pH单位/d,硫酸根的产率为454.9 mg/(L.d),沥滤6 d后污泥中高浓度重金属Cu、Zn、Cd的去除率达到70.3%、81.2%、87.8%.     

污泥酸化速率影响因子的探讨

采用城市污水厂污泥作为嗜酸微生物菌株来源,通过添加一定量的单质硫,使其中的嗜酸硫杆菌群大量增殖,并使污泥pH大幅降低.取得的培养物可用于废旧干电池中重金属沥滤等的处理.由于培养物对重金属沥滤效率和污泥的酸化速率密切相关,为此进行了不同的污泥种类、加硫量、污泥浓度和曝气强度对污泥酸化速率影响的实验.实验表明,初沉泥、二沉泥和混合浓缩污泥都能迅速利用硫产酸;加硫量(以100 mL污泥计)在0.5、1.0、2.0、4.0 g时,快速酸化的趋势相同.0.5 g的加硫量显示出略微慢的酸化速率,最后达到的最低pH在1.2左右,其他三个都降至1.0以下.污泥质量分数在0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%时,也具有相同的酸化趋势,0.5%质量分数的污泥下降速率最快,这与较低浓度下污泥对pH的缓冲能力较小有关;曝气强度在0.45 L/min和0.3 L/min差别较小,5 d内能迅速降低pH,0.2 L/min的酸化速率较慢,足够长的时间(12 d)也能将pH降至2.5左右,0.1 L/min的曝气强度的酸化速率最慢,不能达到预期的酸化效果.     

曝气强度对城市污泥重金属生物沥滤过程的影响研究

以氧化亚铁作为底物，氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans）为主要沥滤微生物，在底物投配比为10 g/L，温度为25℃，污泥浓度为123g/L的条件下，采用5种不同曝气强度对桂林城市污泥中重金属进行生物沥滤试验。结果表明，生物沥滤的经济曝气强度宜控制在每升污泥0.4L/（min·L），沥滤3 d后，污泥中超标元素Cu、Zn和Cd的去除率分别达到62.53%、67.80%和54.63%，沥滤处理后污泥中残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的分离及沥滤效果研究

从山西某煤矿的酸性矿井水中分离得到菌株ATF-1,对其形态、生理生化特性、16SrDNA基因序列、生长特性及其对城市污泥的摇瓶沥滤效果进行了研究。结果表明:(1)该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16SrDNA鉴定为嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans)。菌株ATF-1培养的最佳条件为初始pH 2.0、温度30℃、接种量10%(体积分数)、Fe2+投加量9.00g/L。(2)以菌株ATF-1作为沥滤菌处理城市污泥,经过15d的生物沥滤,污泥中Zn、Pb、Ni、Cu、Cd和Cr去除率的最大值分别为93.56%、46.54%、85.48%、97.68%、90.64%和45.15%,处理后污泥中的重金属含量符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284—84)中规定的在酸性土壤上的最高容许含量。     

底物对生物沥滤去除污泥中Cu、Zn的影响

分别以FeSO2·7H2O、单质S粉为底物,对污泥中的重金属进行生物沥滤试验.通过分析生物沥滤过程中pH、Fe2+、SO22-的变化及Cu、Zn的滤出率.探讨不同底物对重金属生物沥滤的影响.试验结果表明,以FeSO2·7H2O或单质S粉为底物.利用污泥中固有的硫杆菌可以降低污泥的pH.从而使重金属滤出.以单质S粉为底物的处理中,污泥pH最低下降到2.1;以FeSO2·7H2O为底物的处理中,pH最低下降到2.6.经14 d的生物沥滤,以单质S粉为底物时,底物为6 g/L的污泥样品Cu、Zn滤出率最高,分别为18.8%和34.8%;以FeSO2·7H2O为底物时,底物为25 g/L的污泥样品Cu、Zn滤出率最高,分别为29.1%和36.8%.优于以单质S粉为底物的滤出效果.     

微生物沥浸法去除底泥中的重金属

以硫酸亚铁盐为底物,培养以氧化亚铁硫杆菌为主要菌种的土著沥滤微生物,采用批式方法对湘江长沙段底泥进行微生物沥浸实验。实验结果表明,底物投加量与底泥固体浓度比(Sd/Sc)为1.5时已能满足底泥的微生物沥浸要求,进一步研究发现底泥固体浓度为13%、底物投加量为19.5 g/L、沥浸时间为6 d时,底泥中超标重金属Cd、Zn和Cu的去除率可分别达到83.1%、75.3%和61.2%;沥浸后底泥中大部分重金属以残渣态存在,且含量低于农用污泥中污染物控制标准,其中硫化物有机结合态Cu浸出较Zn、Cd需更低的pH,且Cu以间接机理浸出为主;以Fe2+为底物的沥浸体系中,黄铁矾的重吸附或共沉淀是沥浸实验后期重金属浸出率下降的原因之一。     

生物沥滤去除污泥、土壤和底泥中3种重金属比较研究

以硫酸亚铁为底物,对城市污泥、土壤和河流底泥进行生物沥滤实验,探讨了污泥、底泥和土壤在沥滤过程中重金属的去除效果和化学形态转化规律,了解当地土壤在酸化条件下重金属的释放过程,并对三者的研究结果进行比较分析。结果表明,污泥生物沥滤对重金属(Zn、Cu和Pb)的沥滤的沥滤效果较佳(去除率75.45%、63.12%和40.96%)。沥滤过程中,重金属Cu在生物沥滤中期(3~5 d)沥出效果较好,而Zn和Pb则在沥滤后期(5~9 d)。同一重金属在不同沥滤体系中的形态变化过程差异较大,沥滤后的污泥、土壤和底泥中的重金属大部分呈现稳定状态。     

污泥活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了污泥活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能.利用西安某污水处理厂未消化脱水污泥,采用ZnCl2化学活化热解炭化法制备污泥活性炭,研究其处理含Cr(Ⅵ)废水的效果,考察其吸附Cr(Ⅵ)的动力学行为.结果表明,最佳吸附条件为溶液pH在1左右、污泥活性炭投加量5 g/L、吸附时间10 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度10 m...     

硬硅钙石二次粒子对含铅废水处理效果的影响研究

对硬硅钙石间歇培养颗粒污泥处理含铅废水进行了实验研究,通过单因素分析说明Pb2 、二次粒子投加量及颗粒污泥量三者间相互作用的最佳运行参数,结果表明,营养液为100 mL的条件下,污泥量为120 mL、铅浓度为60 mg/L、硬硅钙石投加量为4 g的条件下可保持颗粒污泥的活性,铅的去除率较高,为连续运行的反应器(容积负荷为18 g COD/L·d)提供了工艺条件.     

生物淋滤-Fenton对印染污泥脱水性能的影响

采用嗜酸性硫杆菌生物淋滤联合Fenton氧化法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明,生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快,经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理,获得的最佳反应条件为反应时间2 h,H2O2和Fe2+添加量分别为6 g/L和0.5 g/L。在该条件下,污泥上清液中总有机碳(TOC)由20.8 mg/L增加到356.6 mg/L;污泥比阻(SRF)和滤饼含水率分别由5.98×1011s2/g和88.75%减少至1.26×1011s2/g和82.85%。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。     

Removal of heavy metals from anaerobically digested sewage sludge by isolated indigenous iron-oxidizing bacteria

The removal of heavy metals (Cr, Cu, Zn, Ni and Pb) from anaerobically digested sludge from the Yuen Long wastewater treatment plant, Hong Kong, has been studied in a batch system using isolated indigenous iron-oxidizing bacteria. The inoculation of indigenous iron-oxidizing bacteria and the addition of FeSO4 accelerated the solubilization of Cr, Cu, Zn, Ni and Pb from the sludge. pH of the sludge decreased with an increase in Fe2+ concentrations and reached a low pH of 2-2.5 for treatments receiving both bacterial inoculation and FeSO4. After 16 days of bioleaching, the following heavy metal removal efficiencies were obtained: Cr 55.3%, Cu 91.5%, Zn 83.3%, Ni 54.4%, and Pb 16.2%. In contrast, only 2.6% of Cr, 42.9% of Cu, 72.1% of Zn, 22.8% of Ni and 0.56% of Pb were extracted from the control without the bacterial inoculation and addition of FeSO4. The residual heavy metal content in the leached sludge was acceptable for unrestricted use for agriculture. The experimental results confirmed the effectiveness of using the isolated iron-oxidizing bacteria for the removal of heavy metals from sewage sludge.     

去除污泥中重金属铬的生物淋滤反应器设计与应用

用微生物方法去除污泥中重金属（生物淋滤法）是近年来发展的新技术，探索工程化的条件有重要的应用价值。设计了一套容积为1m^3的生物淋滤反应器，由生物淋滤池、搅拌器、曝气器和空气压缩机等构成。其中，搅拌叶轮由平叶桨和斜叶桨组合而成。利用制革污泥进行了半连续的生物淋滤试验，结果表明，在反应器中污泥与菌体和营养物质能充分混匀，经过2-5d的处理，污泥pH持续下降到2．0以下，污泥中铬的溶出率达90％-99．5％。     

去除污泥中重金属铬的生物淋滤反应器设计与应用

用微生物方法去除污泥中重金属(生物淋滤法)是近年来发展的新技术,探索工程化的条件有重要的应用价值。设计了一套容积为1 m3的生物淋滤反应器,由生物淋滤池、搅拌器、曝气器和空气压缩机等构成。其中,搅拌叶轮由平叶桨和斜叶桨组合而成。利用制革污泥进行了半连续的生物淋滤试验,结果表明,在反应器中污泥与菌体和营养物质能充分混匀,经过2~5 d的处理,污泥pH持续下降到2.0以下,污泥中铬的溶出率达90%~99.5%。     

Bioleaching of heavy metals from anaerobically digested sewage sludge using FeS2 as an energy source

The effect of using FeS2 as an energy source, on the bioleaching of heavy metals (Zn, Cr, Cu, Pb and Ni) and nutrients (nitrogen and phosphorus) from anaerobically digested sludge using isolated indigenous iron-oxidizing bacteria was investigated in this paper. Addition of FeS2 in the range of 0.5-4.0 g l(-1) accelerated the acidification of sludge and raised the oxidation-reduction potential of sludge medium with an inoculation of 15% (v/v) of active bacteria, thus resulting in an overall increase in metal dissolution efficiency. After 16 days of bioleaching at 28 degrees C and an initial pH of 3.0, up to 99% of Zn, 65% of Cr, 74% of Cu, 58% of Pb and 84% of Ni can be removed from the sludge. In contrast, only 94% of Zn, 12% of Cr, 21% of Cu, 32% of Pb and 38% of Ni were leached out in the control without inoculation of iron-oxidizing bacteria and the addition of FeS2. Less than 15% of nitrogen and 6% of phosphorous were lost after 16 days of bioleaching when using FeS2 as the energy source. Comparing to 39% and 45% loss respectively for these two nutrients when using FeSO4.7H2O as the energy source, FeS2 appears to be a more suitable energy source for preserving nutrients in sludge while removing heavy metals from sludge.     

生物淋滤-Fenton对印染污泥脱水性能的影响

采用嗜酸性硫杆菌生物淋滤联合Fenton氧化法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明，生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快，经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理，获得的最佳反应条件为反应时间2h，H2O2和Fe2＋添加量分别为6g／L和0．5g／L。在该条件下，污泥上清液中总有机碳（TOC）由20．8mg／L增加到356．6mg／L；污泥比阻（SRF）和滤饼含水率分别由5．98×10^11s2／g和88．75％减少至1．26×10^11 S2／g和82．85％。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。     

Degradation of inhibitory substances by heterotrophic microorganisms during bioleaching of heavy metals from anaerobically digested sewage sludge

The presence of organic acids was found to be inhibitory to the bioleaching of sewage sludge and the objective of the present study was to elucidate the roles of heterotrophic microorganisms in removing organic acids during the bioleaching of heavy metals from anaerobically digested sewage sludge. Microbiological analysis showed that acetic and propionic acids posed a severe inhibitory effect on iron-oxidizing bacteria as reflected by a sharp decrease in their viable counts in the first 4d and it only started to increase 2d after the depletion of both acids. Biodegradation of these inhibitory organic acids was revealed by sharp increases in total fungi and acidophiles between day 3 and day 5 which coincided with degradation of organic acids. This was further confirmed by the increases in total counts of both acetate and propionate degraders in the same period. Two yeast strains Y4 and Y5 with strong ability to degrade acetate and/or propionate were isolated and identified as Pichia sp. and Blastoschizomycetes capitatus, respectively. B. capitatus Y5 was an more important player in removing the inhibitory organic acids during the bioleaching process since it could utilize both acetate and propionate as sole carbon source while Pichia sp. Y4 was an strict acetate degrader. Results from the present study not only provided the evidence for biodegradation of organic acids by heterotrophs, but also disclosed a biological mechanism for the initiation of bioleaching of organic acid-laden sewage sludge.     

好氧颗粒污泥降解苯酚

以人工配水启动SBR,逐步提高进水苯酚浓度,探究好氧颗粒污泥对苯酚的降解能力,同时分析苯酚对好氧颗粒污泥特性的影响。经过55 d的运行,进水苯酚浓度逐渐增到3 000 mg/L,苯酚、COD及NH+4-N去除率分别达到了98.33%、97.27%和57.58%,好氧颗粒污泥表现出对苯酚的良好的去除能力。扫描电镜照片显示投加苯酚后的颗粒污泥表面更加光滑,结构更为紧凑。胞外聚合物红外光谱分析表明投加苯酚前后好氧颗粒污泥EPS的主要组分没有明显改变。苯酚毒性刺激了颗粒污泥分泌更多胞外聚合物,胞外聚合物中多糖含量由初始的12.70 mg/g VSS增加到35.17 mg/g VSS,蛋白含量由4.93 mg/g VSS增加到8.01 mg/g VSS。投加苯酚后的污泥粒径明显增大,主要污泥粒径由0.5~2.0 mm增大到2.0 mm以上。