关于净水污泥作为废水处理剂的有效利用研究

<正> 净水厂产生的净化污泥是在水处理过程中(适于水质污染防止法)排出的废弃物.据日本水道协会的统计,每年排出约28万t(干品计),主要采用自然干噪(日晒)(15%)、机械脱水(66%)及其他处置办法处理.它的最终有效利用率在15%左右,大部份用作肥料和建筑材料.但也出现一些问题,如由于铝含量高,长期施用于农作物造成旱田作物阻碍磷酸吸收,导致土壤酸性化.制造的砖、玻璃及其他轻质建筑材料也出现强度差及其他质量问题.如果没有更好的办法加以解决,可以说应用前景暗淡.因此,本文想就净水污泥在水处理领域内废水处理上的有效利用的可能性进行一些探讨.     

净水厂滤池反冲洗水回收处理的工程实践

根据杭州市某净水厂现有净水工艺流程,分析了滤池反冲洗水的水质、水量及存在的问题。通过对反冲洗水的现场沉降试验,提出了滤池反冲洗水回收处理方案,即反冲洗水在回收水池中自然沉淀后,上层清液由回收水泵送至净水厂的进水再利用,下层沉淀的底流用排污泵送至污泥池与沉淀污泥一并浓缩脱水处理。工程实践表明,反冲洗水的回用处理方案技术可行,可以有效提高原水利用率,值得推广应用。     

造粒处理对城镇污泥蚯蚓堆肥微生物群落碳源利用的影响

采用Biolog Eco微平板法探讨了城镇污泥造粒的预处理方法对蚯蚓堆肥系统中微生物碳源利用的影响.结果显示,造粒处理会显著提高城镇污泥中微生物群落对碳源利用的优势度和均匀度,但会降低碳源利用的多样性.与初始污泥相比,造粒处理对氧环境的改善在蚯蚓堆肥的前15 d明显提高了H1(a-D-乳糖)、A3(D-半乳糖酸γ内酯)、D4(L-丝氨酸)、C1(吐温40)、E1(a-环状糊精)、C3(2-羟苯甲酸)、B3(D-半乳糖醛酸)和F3(衣康酸)这8种碳源的代谢强度,增高幅度达到10.81%~24.83%.从碳源利用模式来看,蚯蚓堆肥系统中微生物的碳源利用表现出多元化向单一化发展的特点.胺类和酚类是微生物利用的主要碳源,约占总利用率的40%.污泥造粒和蚯蚓堆肥对胺类的利用无明显影响.与S组相比,15 d前造粒处理会提高氨基酸类和羧酸类的利用率8%以上,对酚类、聚合物类和碳水化合物类无明显影响.但这3类碳源对蚯蚓的作用更加敏感,蚯蚓可以使这3类碳源的利用率提高11%以上.15 d后随着基质中可利用物质的减少和蚓粪的积累,微生物对酚类、羧酸类和氨基酸类的代谢产生了明显的偏好,总体的碳源代谢能力却有所降低.     

灼烧净水污泥投加方式对磷吸附和磷形态的影响

以灼烧净水污泥为研究对象,探讨在其不同投加方式(混匀和覆盖)下,各底泥对外源磷的吸附效果以及间隙水和底泥中各形态磷的数量分布.结果表明,相比未灼烧净水污泥,灼烧净水污泥对磷的吸附能力显著改善,磷最大吸附量(Smax)提高了43.7%、底泥磷平衡浓度(EPC0)降低69.1%、磷饱和度(DPS)降低54.4%.混匀和覆盖对上覆水中磷消失的贡献率几乎一致,但明显高于对照实验.但如果考虑灼烧净水污泥与上覆水的接触几率,则混匀条件下,单位净水污泥对磷的吸附量为覆盖条件下的2.3倍.覆盖条件下,间隙水(1~2 cm)中溶解性磷酸盐浓度是混匀条件的33.17倍(平均值),这主要源于覆盖导致溶解氧渗透深度明显降低.混匀条件下,外源磷更易形成Ca-P,而覆盖条件下,易释放的NH_4Cl-P和Fe/Al-P占比更多,这暗示了混匀对底泥微环境的改造更有利于外源磷的吸附和内源磷的持留.     

高压脉冲电解-压滤联合实现城市污泥深度脱水

设计了一种新型的聚丙烯/不锈钢绝缘复合电极及装置,采用高压脉冲电解-压滤联合处理城市污水厂离心污泥深度脱水,考察了脉冲电场强度、机械压力和处理时间对污泥脱水性能指标-比阻(SRF)和滤饼含水率的影响,并测定处理前后滤液中COD、胞外聚合物(EPS)和重金属离子的含量。结果表明:以7. 5 k V/cm电场强度,50 k Pa机械压力联合处理污泥15 min,污泥比阻由10. 8×10~(12)m/kg降低至4. 47×10~(12)m/kg,泥饼含水率由85. 60%降低至57. 83%;污泥滤出液蛋白质、多糖、SCOD浓度增大为原来的290. 2%、350. 1%、1070. 4%。高压脉冲电解-压滤法可有效破解污泥EPS并降低污泥含水率。     

污泥中磷的形态与生物可利用磷的分布及相互关系

应用SMT法(The Standards, Measurements and Testing Programmed)对南京市江心洲污水处理厂不同处理阶段污泥中磷的形态进行了分析,揭示了污泥中生物有效磷的可利用性和迁移性.结果表明,污泥中的磷主要以无机磷(IP)的形态存在,占总磷(TP)的61%以上;有机磷(OP)含量较低,仅为15%-35%;而在无机磷中,非磷灰石无机磷(NAIP)是主要的赋存形态,占IP的60%以上.这表明污泥中的磷具有较高的潜在生物可利用性. TP与NAIP OP呈极显著的正相关关系(R2=0.9607, p<0.01),表明在不具备磷形态分析的情况下,可以通过TP的测定来预测污泥中磷的潜在生物有效性.污泥的理化性质和磷形态含量的相关分析表明,有机质和pH是污泥理化性质中的重要指标,对污泥中磷的潜在环境行为具有重要影响.     

酱油污水污泥脱水的影响因素及其作用机理

为提高酱油污水污泥的脱水性能及絮凝剂的利用率,降低污泥的处理成本,实验考察了酱油污水污泥的含水率、丝状菌、厌氧时间和pH等对污泥脱水性能的影响,明确对其进行机械脱水的适宜条件.结果表明:机械脱水前浓缩污泥适宜的含水率为97%,此时,调质后的污泥有最低的比阻和最高的药剂利用率,最佳用药量与干泥的质量比小于0.3%;丝状菌的数量和长度可以影响污水污泥中水分的存在形式,并改变污泥的脱水性能;在厌氧过程中,污泥的ρ(还原糖)和污泥脱水性能有较强的相关性;当pH接近污泥的等电点时,污泥的比阻变小.      

超声对净水沉淀污泥絮体特性及对污泥回流效能的影响

为解决污泥回流强化混凝技术存在的有毒有害物质积累的问题,取净水沉淀污泥经超声预处理后进行回流试验,考察超声作用后净水沉淀污泥絮体特性的变化及其对回流效能的影响.结果表明:超声作用后污泥溶液的温度升高,絮体粒径减小,长时间作用后粒径可降至几个mm,且粒径与声能密度呈现相关性;1,5W/mL的超声处理后,絮体Zeta电位降低,比表面积增大,10,15W/mL的超声处理后絮体Zeta电位升高,比表面积有所下降;低声能密度(1W/mL)超声处理后污泥回流可强化混凝效果,30min超声作用后污泥回流的浊度、UV254和CODMn去除率分别提高了2.7%、23.12%和10.02%,长时间高声能密度(15W/mL)超声波处理污泥回流后混凝效果反而恶化.超声技术对污泥回流后污染物的去除率有一定的提高,但超声时间和声能密度必须很好控制.     

净水厂污泥的磷吸附特性研究

为了实现净水厂污泥的资源化利用,对净水厂污泥的磷吸附特性进行了研究。通过吸附试验考察了对照土样和净水厂污泥的磷吸附能力,研究了温度、溶液初始pH值和初始浓度对净水厂污泥磷吸附的影响。结果表明,对照土样和净水厂污泥对磷的吸附都符合Langmuir吸附等温方程,净水厂污泥的磷吸附容量是对照土样的17倍;净水厂污泥对水中磷的吸附速率随温度的升高增大,随pH的增高降低,随初始浓度的升高增大;净水厂污泥对磷的吸附过程可以采用一级动力学方程描述;净水厂污泥具有作为污水除磷材料的巨大潜力。     

污泥堆肥对针茅和车前草生长的影响

针对城市污水厂污泥堆肥利用问题,选取了北方常见的2种多年生草本植物——针茅(Stipa capillata Linn.)和车前草(Plantago asiatica Linn.),利用盆栽试验研究了在污泥堆肥混合比例(污泥堆肥与壤质黏土质量比)分别为0%、5%、10%、15%和20%时,土壤中植物的长势和对营养元素的利用率。结果表明,随着污泥堆肥混合比例的增加,土壤的有机质、凯氏氮、总磷浓度和电导率升高,p H呈略微降低趋势。不同植物所需的最佳污泥堆肥混合比例不同,当混合比例为15%时,针茅的干重最大;混合比例为10%时,车前草的干重最大。SPSS方差分析表明,5%的混合比例对针茅单株干重增长量的影响最为显著,而20%的混合比例对针茅生长有明显的抑制作用;10%的混合比例对车前草单株干重增长量的影响最为显著。植物吸收营养元素的量仅占土壤减少量的小部分,针茅和车前草对污泥堆肥中营养元素的利用率随着污泥堆肥混合比例的增加而减少。混合比例为10%时,针茅对氮和磷的利用率分别为1.76%~6.15%和0.93%~2.57%;车前草对氮和磷的利用率分别为2.52%~9.13%和3.57%~8.98%。     

净水污泥负载零价纳米铁去除水中Cr(VI)

以净水污泥为原料,采用NaBH_4液相还原Fe(NO_3)_3·9H_2O的方法制备了净水污泥负载零价纳米铁(WS-nZVI)吸附剂,并用于去除含铬废水中的Cr(VI)。考察了Cr(VI)溶液的pH值、WS-nZVI投加量、Cr(VI)溶液初始浓度等因素对WS-nZVI去除Cr(VI)的效果影响,同时与还原铁粉、原泥进行了去除Cr(VI)的对比实验。采用SEM、BET、XRD和FTIR对WS-nZVI进行表征。实验结果表明:WS-nZVI去除Cr(VI)的效果要好于还原铁粉和原泥,当作用时间为3.5 h,WS-nZVI投加量为10 g/L时对Cr(VI)的去除效果最佳。利用净水污泥的吸附性能和零价纳米铁的还原性能协同作用,可将溶液中Cr(VI)还原为Cr(III)后吸附去除。     

淀粉改性絮凝剂制备及其对污泥絮凝性能研究

利用60Co-γ辐射,以共辐照接枝技术制备出淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物。研究了各种反应条件对丙烯酰胺(Acrylamide,AM)接枝率和单体利用率的影响规律,利用傅里叶红外光谱对接枝产物进行了表征。结果表明,其最佳合成条件为:辐射剂量15 kGy,淀粉与AM质量配比0.5∶1,阻聚剂添加量0.02%AM,单体浓度5%,产品接枝率达244%,单体利用率达171%。接枝产物通过Mannich反应阳离子化后考察其对剩余污泥絮凝性能,试验结果表明:改性絮凝剂(CSPAM)对剩余污泥的絮凝效果优于市售PAM,且CSPAM最佳用量小于PAM。     

解析常见净水厂处理工艺设计

净水厂水处理工作直接关系到人民生命财产健康安全,对确保社会安全,促进国民经济健康发展具有重要意义。良好的净水厂处理工艺设计是开展净水处理工作的保证,因此,加强对净水厂处理工艺设计的分析和研究,选择适合当地水质情况的工艺设计,对促进水处理工作健康发展具有重要意义。本文简单分析了我国净水处理工艺的现状,对我国主要的净水厂处理工艺设计进行了分析。     

欧盟15国污水污泥产生量与处理处置方法对比

欧盟15国2012年的污泥产生量约为800万t,年人均产生量为21 kg。欧盟15国均采用污泥厌氧消化和污泥热干化等污泥处理方法,主要采用污泥农业利用和污泥焚烧两种处置方法。爱尔兰和葡萄牙的农业利用比例占本国污泥处置量的90%,荷兰基本采用污泥焚烧的方式进行污泥处置。根据现有情况预测:污泥的厌氧消化作为污泥脱水、无害和化学能源利用的方式具有重要的竞争力,污泥的热干化会结合工业焚烧产生的废热进行,处置方式将继续限制填埋而发展焚烧和农业利用方式。     

好氧颗粒污泥MBR工艺处理变电站生活污水性能分析

实验对比研究了好氧颗粒污泥膜生物反应器（AGMBR）和传统絮状污泥膜生物反应器（MBR）处理变电站生活污水过程中的膜污染行为及净水性能。以变电站生活污水作为进水,经60 d可以成功培养出好氧颗粒污泥。与传统絮状污泥相比,好氧颗粒污泥能够有效减缓膜污染,尤其是不可逆膜污染。AGMBR水力反洗频率仅为传统MBR的33.3%,30 d连续运行的膜孔阻力仅为传统MBR的69.3%。进一步分析发现,AGMBR反应器中EPS含量显著低于传统MBR,而且EPS中多糖组分含量也远低于传统MBR（仅为MBR的46%）。净水性能对比结果表明,AGMBR对TN和TP有着优异的去除性能,30 d运行平均去除率比传统MBR分别高出37.8%和40.5%。     

长纤维过滤器在净水处理中的试验研究

采用长纤维过滤器处理净水厂沉淀出水,详细检测了过滤液的主要水质参数。检测结果表明,长纤维过滤器对净水浊度、水中氨氮及亚硝酸盐氮、细菌及大肠菌群均有较优的去除效果,对CODMn的去除率达到40%以上。研究表明长纤维过滤器在深度处理净水中优势显著。     

污水处理厂污泥磷形态及低温热解-碱解联合处理的释磷效果研究

以北京三家污水处理厂的污泥为研究对象,通过SMT法分析污泥中不同形态磷的含量与分布特征及热碱联合处理后污泥的释磷情况,为污泥磷回收预处理技术提供支持。结果表明:无机磷(IP)是污泥中磷的主要存在形态,三家污水处理厂污泥中IP分别占总磷(TP)的63%、68%、75%以上;生物有效磷在TP中均占60%~76%,并与总磷有显著的正相关关系。污泥的热碱联合处理结果表明:1)热解阶段:污泥上清液中正磷酸盐占总磷的比例和总磷释放率均随热解温度呈先上升后下降趋势;60℃时污泥上清液中正磷酸盐占TP的比例最高,TP释放率也较高。2)碱解阶段:pH为9~11时,污泥上清液中正磷酸盐占TP的比例随pH升高而减少,pH≥11后趋于稳定;TP释放率与pH大体呈正相关关系。考虑后期磷回收的可行性及药剂投加成本等原因,选择最适处理条件为:热解温度为60℃,热解时间为30 min;碱解pH为11,碱解时间为30 min。     

污泥热泵低温干化技术优势与问题探讨

污泥的显著特征是含水率高和黏度大,机械脱水污泥含水率在80%左右。由于其含水率高,体积庞大,为污泥处理处置带来了经济和技术上的困难。降低污泥含水率是无害化、减量化处理的关键和资源化利用的前提。加热干化是污泥深度脱水最有效方法之一,但传统热风对流干燥存在效率低、能耗高及尾气处理难度大等问题。热泵干燥是近年来开发的1种污泥低温干化新技术,具有能耗低、干化过程易于控制及安全性能高的优点。但需考虑进入干燥机的污泥颗粒大小及稳定性,协调污泥颗粒内部与外部传热传质,并处理好干燥过程中的粉尘及腐蚀性气体对热泵换热器的影响。     

加拿大污泥资源化利用和工程实践对中国的借鉴

以埃德蒙顿市为例,介绍了加拿大污泥资源化利用的主要模式及工程实践;并在此基础上着重介绍其污泥堆肥技术和从污泥液体中提取营养元素制取绿色缓释肥料Crystal Green的新工艺,旨在为国内城市污水处理厂污泥的回收利用提供借鉴。中国是一个以农业为主的发展中大国,污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主。管理上,需要规范中国的污泥处置工作,逐步提高资源化利用率;技术上,应重视城市污水污泥厌氧处理新工艺的开发,综合利用引进、消化吸收加拿大等发达国家的污泥堆肥一体化技术。     

强污泥流失对anammox工艺脱氮性能及菌群的影响

为探究强污泥流失对厌氧氨氧化(anammox)反应器系统脱氮性能、颗粒污泥特性及功能菌群的影响,试验以模拟废水为处理对象构建了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器.试验结果表明,损失近一半反应器有效体积的污泥未明显破坏anammox工艺脱氮性能.反应器在4d后总氮(TN)的去除率(RE)达到89.18%污泥EPS含量较高且其PN/PS值(0.12)较低有利于anammox颗粒污泥的形成和集聚.Anammox颗粒污泥粒径>2mm的污泥占到系统总污泥的44.9%,粒径大于0.5mm的污泥占总污泥的84.3%,能够有效持留污泥.厌氧氨氧化菌的优势门为变形菌门(28.03%)、浮霉菌门(15.57%)和绿弯菌门(8.63%),优势属为anammox菌属Candidatus Jettenia(9.63%)和Candidatus Brocadia(3.54%),参与anammox反应的功能基因包括nirS (1.27%)、hzs(1.28%)、hzo(1.29%)、hao(7.04%)和hdh(0.81%),但反硝化菌及其功能基因的存在使得化学计量比Rs (ΔNO₂^--N/ΔNH₄⁺-N)和Rp (ΔNO₃^--N/ΔNH₄⁺-N)低于理论值.