基于pmoA基因的污泥干化芦苇床中甲烷氧化菌多样性分析

为了探讨污泥干化芦苇床稳定化污泥中甲烷氧化菌的多样性,利用PCR-DGGE技术分析了不同时期、不同于化床污泥中甲烷氧化菌群落的变化.通过DGGE图谱聚类分析发现,同一时期不同干化床污泥中甲烷氧化菌群落相似度较高;而同一干化床、不同时期污泥中的甲烷氧化菌群落有一定的差异.结果表明,污泥干化芦苇床中优势种属主要随芦苇生长时期和污泥稳定化时间延长而改变.基于序列和系统发育树分析,干化床污泥样品中主要的优势菌属是未培养的Ⅰ型甲烷氧化菌,表明有通气结构的芦苇床更能有效氧化甲烷,有利于减少甲烷的排放.     

剩余污泥生态稳定化过程中细菌群落的多样性分析

为了描述污泥生态稳定化过程中微生物多样性的变化趋势,应用变形梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)分析了不同时期、不同取样位置的细菌群落变化.通过对图谱的聚类分析了不同样品的相似度.计算得出香农-威纳(Shannon-Wiener)指数分别为1.93、1.89、1.80、1.98、1.91、1.83、2.41、2.38、2.32,均度指数(Pielou)分别为0.62、0.58、0.65、0.62、0.67、0.68、0.74、0.78、0.72,其从3月到9月均在上升,即稳定化过程中生物多样性及均匀度都在提高.利用测序后得到的序列进行亲缘性比对,并结合优势种属的变化分析污泥样品细菌群落的演替.结果表明,污泥不同位置的微生物群落相似度较高,不同时期的生物群落有一定的差异,推测污泥中生物种群与优势种属主要随生态稳定化不同时期而改变.序列分析以及亲缘性分析表明,优势菌株主要为放线菌门和变形菌门,有5种放线菌、5种变形菌和2种古细菌共12种属.其中拜叶林克氏菌和红球菌上升有利于对有机质的降解转化,假诺卡氏菌等致病菌的减少说明生态稳定化具有良好的作用.生态稳定化可能对致病菌的降低以及有机质的转化等具有一定的作用.     

芦苇床与传统干化床污泥脱水和稳定性能比较

为探明污泥干化芦苇床中积存污泥的脱水性能和稳定化进程,进行了为期3 a的试验研究.试验分3个单元,Ⅰ单元为对照床,未种植植物;Ⅱ单元和Ⅲ单元种植芦苇.Ⅰ单元和Ⅱ单元底层通过穿孔PVC通风管与大气相连通.前2 a为负荷期,植物生长期进泥,冰封期闲置,期间每个单元进泥总厚度为8.4m;第3 a为污泥自然稳定期.结果表明:种植芦苇的Ⅱ单元和Ⅲ单元对污泥中有机质的去除效果优于传统干化床Ⅰ单元,对应的有机质降解率分别为54.5％、51.5％和43.3％,填料层设置通风结构利于污泥有机质的降解;具有通风结构的Ⅰ、Ⅱ单元比不设通风的Ⅲ单元污泥脱水率略高,平均脱水率分别为33.69％、34.15％和32.79％.经过3 a芦苇床处理,稳定化污泥最低有机质质量分数为28.7％,可以作为土地利用的营养源之一.     

污泥干化芦苇床中芦苇内生菌群多样性研究

以污泥干化芦苇床中芦苇内生菌的多样性作为主要研究对象,结合16S rDNA高通量测序技术与PCR-DGGE技术,对污泥干化芦苇床和天然湿地中污泥菌群及芦苇内生菌群多样性进行了比较分析。结果表明,污泥干化芦苇床芦苇内生菌的细菌类群包含了20门、30纲、73目、152科、467属、1 167种细菌。其中变形菌门(65.6%)和拟杆菌门(25.5%)占绝对优势,γ-变形菌纲是丰度最高的纲,占总数的43.4%;排前20位的优势菌种相对百分比之和为46.5%,分属于所对应的18个属、12科、10目、6纲、3门。DGGE分析表明,污泥干化芦苇床中的污泥和芦苇内生菌优势菌群的种类与天然湿地相比差异显著;同时由于污泥的影响,芦苇内生菌群种类也发生了较为明显的变化。     

pH值对剩余污泥有机物溶出和菌群结构的影响

碳源不足是制约生物脱氮除磷效果的重要因素,对剩余污泥进行厌氧发酵处理可获取污泥内碳源,而pH值是影响污泥发酵产酸的关键因素。以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值分别为3、5、7、9、10、11时剩余污泥厌氧发酵过程中有机物的溶出情况,并利用高通量测序技术对强酸和强碱环境下的发酵污泥进行细菌群落结构分析。结果表明,pH值影响剩余污泥厌氧发酵过程中有机物的溶出和发酵体系的细菌群落结构。碱性条件下污泥破解率和有机物溶出率均高于酸性和中性条件,pH=10是厌氧发酵产酸的最适pH值条件,发酵10 d时的VFAs质量浓度最高为166.23 mg/L,且以异丁酸为主。高通量测序结果显示,pH=3和pH=10时的优势菌门均为Proteobacteria、Chloroflexi、Firmicutes和Bacteroidetes,pH=3时的微生物群落结构的丰度和多样性均高于pH=10时,但pH=10时的发酵污泥中水解酸化菌的丰度更高,因此可促进有机酸的积累,优势度最高的门为Firmicutes,其次为Chloroflexi。     

味精废水处理中好氧颗粒污泥培养及其菌群研究

以某味精污水处理厂厌氧池的厌氧颗粒污泥作为接种污泥,通过控制运行条件,在序批式反应器(SBR)中,经过约125d的培养,最终形成了平均粒径为0.6mm的好氧颗粒污泥。研究表明,该好氧颗粒污泥具有良好的除污性能。成熟的好氧颗粒污泥对COD和NH+4-N的平均去除率分别达到了92.91%和96.25%。不同培养阶段的好氧颗粒污泥其群落多样性差别不大,且拥有共同的优势菌种。随着培养时间的推移,其优势菌种也在不断地演变。与厌氧颗粒污泥和活性污泥相比,好氧颗粒污泥的群落多样性更加丰富。     

膨润土和改性膨润土对电镀污泥中重金属的稳定化处理

采集某电镀厂污泥,以膨润土和改性膨润土为稳定剂,采用TCLP毒性浸出试验分析膨润土和改性膨润土对污泥中重金属Cr、Cd、Zn和Pb的稳定化效果。未加入稳定化剂前,电镀污泥中重金属Cr、Cd、Zn和Pb的浸出毒性分别为154 mg/L、13.5 mg/L、658 mg/L和76 mg/L。稳定化试验结果表明,在膨润土和改性膨润土的投加量与干污泥的质量比分别为1∶5和3∶10,振荡时间为12 h时,浸出液中重金属质量浓度最低,稳定化效果最好。形态分析结果表明,加入膨润土和改性膨润土稳定后重金属以有机结合态和残渣态为主,与未稳定前相比污泥中重金属不稳定态的含量变少。扫描电镜和红外分析结果表明,膨润土和改性膨润土可能通过吸附和离子交换来稳定污泥中的重金属。研究表明,改性膨润土对电镀污泥中高含量重金属的稳定化效果要优于未改性膨润土的稳定化效果。     

热水解对污泥厌氧消化可降解性的影响及其机理探究

本文探究了热水解预处理对剩余污泥(WAS)厌氧消化性能的影响。结果表明170℃是热水解的最佳温度,热水解预处理能够促进污泥厌氧消化产甲烷2 561 m L,是原污泥实验组的1.5倍。此外,热水解预处理能够促进挥发性脂肪酸的积累和挥发性悬浮固体的减量化,挥发性悬浮固体(VSS)的最大减量率为34%。热水解促进与甲烷有关关键酶的活性。微生物群落结构分析表明热水解促进Firmicutes和Actinobacteria的相对丰度,其相对丰度分别为35.6%和3.9%。     

硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化的影响北大核心

基于厌氧生物反应器填埋技术,回灌不同浓度的硝化渗滤液,通过观察渗滤液水质变化和产气量,分析对新鲜垃圾稳定化进程的影响。结果表明,硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化进程有一定的抑制作用。无硝酸盐负荷时,垃圾填埋柱渗滤液COD和氨氮浓度更低。回灌的硝酸盐负荷会抑制甲烷的产生,当硝酸盐负荷为5,15,25,35,50 mg/(kg·d)时,均未检出甲烷产生。     

硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化的影响

基于厌氧生物反应器填埋技术,回灌不同浓度的硝化渗滤液,通过观察渗滤液水质变化和产气量,分析对新鲜垃圾稳定化进程的影响。结果表明,硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化进程有一定的抑制作用。无硝酸盐负荷时,垃圾填埋柱渗滤液COD和氨氮浓度更低。回灌的硝酸盐负荷会抑制甲烷的产生,当硝酸盐负荷为5,15,25,35,50 mg/(kg·d)时,均未检出甲烷产生。     

去除制革废水氨氮的工程实例

成都某制革厂设计水量1 600 m3/d,采用"物化处理 生化处理"的工艺.ABR折板式厌氧池使废水中大量有机氮分解为氨氮,厌氧出水氨氮高达100 mg/L左右.针对这种情况,把SBR曝气池活性污泥的培养分为2个阶段,第1阶段使污泥适应此制革废水,并使其对COD有较高的去除率;第2阶段为培养硝化菌阶段,使自养型的硝化菌逐渐增多,活性加强.在第2阶段注意控制碱度和溶解氧,最终使曝气池中硝化菌在无外加碱度的条件下对氨氮有高的去除率.     

污泥转移对SBR工艺微生物群落结构及其除磷效能影响分析

采用污泥转移SBR工艺处理以生活污水为基础的合成废水。污泥转移能够强化厌氧生物选择器中聚磷菌的筛选,从而显著提升传统SBR工艺的除磷性能。对比传统SBR,应用荧光原位杂交(FISH)和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考察了污泥转移SBR中微生物种群结构的变化及除磷特性。结果表明,污泥转移SBR中磷的去除率总体呈上升趋势,稳定在93%左右;而传统SBR中磷的平均去除率为50%。DGGE试验表明,污泥转移SBR首尾样品的相似性系数为36.8%,传统SBR的则为54.7%;污泥转移SBR的香农指数下降率为5.6%,而传统SBR的香农指数下降率为4%。微生物种群在驯化过程中发生了变化,即微生物种群的优势菌在反应器启动阶段被筛选和富集。对比传统SBR,污泥转移SBR中微生物种群的这一驯化现象表现得更为明显。FISH试验表明,污泥转移SBR的聚磷菌占全菌比例在反应器稳定后可达到46%,聚糖菌则稳定在22%;传统SBR稳定后的聚磷菌比例为35%,聚糖菌比例为30%。传统SBR和污泥转移SBR的聚磷菌比例都先沿程增加最后稳定,且聚磷菌是优势菌。污泥转移SBR的聚糖菌沿程减少,聚磷菌抑制了聚糖菌的生长。因此,污泥转移SBR工艺具有筛选大量聚磷菌且抑制聚糖菌的除磷优势。     

曝气及搅拌强化超声预处理污泥试验研究

超声是一种具有很大研究价值的污泥预处理技术,但超声波能耗较大,限制了其大规模应用。曝气和搅拌作为辅助技术可以使超声技术在较低的能耗下达到较高的破解效率。以污泥破解后上清液中SCOD增加值为主要评价指标,探究在曝气及搅拌辅助下超声预处理污泥的最佳条件,进一步考察在最佳条件下曝气及搅拌对超声破解污泥效率的提高和能耗的降低作用。结果表明,曝气最有效的超声声能密度为0.9 W/mL,最佳曝气量为20 mL/min,最有效的曝气时间为10 min,在超声10 min的后5 min曝气、前5 min不曝气比在整个超声过程中曝气破解溶出的SCOD更高。在最有效的条件下对污泥进行超声加曝气处理后的SCOD为388.45 mg/L,而相同条件下仅超声溶出的SCOD为196.5 mg/L,溶出的SCOD增加了97.7%,污泥经超声加曝气处理后SCOD溶出率为3.85%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了25%。搅拌作为另一个辅助技术,转速为600 r/min时对提高超声破解污泥的SCOD最有效,超声加搅拌比相同条件下仅超声破解污泥溶出的SCOD增加了83.8%,超声加搅拌破解污泥的SCOD溶出率为1.98%。在超声加曝气和搅拌的条件下,污泥SCOD溶出率为4.38%,污泥破解产生的SCOD比相同条件下仅超声破解的污泥SCOD增加了120.8%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了12.5%。     

UniTank工艺流程溶解氧浓度动态分析

利用活性污泥数学模型ASM2D建立了上海石洞口污水处理厂UniTank工艺流程的仿真模型,根据该仿真模型,分析了曝气强度和排泥速率对溶解氧浓度的影响.研究结果表明,该流程各反应器内溶解氧浓度具有非稳态特征,溶解氧浓度与曝气强度及排泥速率有关.曝气强度越大,反应器内溶解氧浓度越高;中池曝气强度的变化,会在一定范围内影响边池的溶解氧浓度.增加排泥速率,会降低反应器内混合液挥发性悬浮固体的浓度,并增大边池的溶解氧浓度.本研究结果对UniTank工艺溶解氧浓度的合理调控提供了理论依据.     

Effect of Suction Pressure and Aeration on the Hollow Fibre Microfiltration of Excess Activated Sludge

Under various suction pressures (8.0–88.0 kPa), the constant pressure filtration experiment of the excess activated sludge was carried out using the hollow fibre microfiltration membrane with/without aeration. The municipal excess activated sludge was very difficult to be filtered and had the characteristics of the strong compressibility (compressibility coefficient: 1.03). The aeration stripped a large part of cake formed on the membrane surface and increased the flux of the filtrate, but the effect of the aeration reduced at high suction pressure because of the strong compressibility. The very short filtration time used in this experiment little clogged pores of the hollow fibre membrane and the filtration resistance of the formed cake was much larger than the resistance of membrane clogging.     

FAHP法在污泥板框调理剂综合评价中的应用

提出了一种新的污泥板框调理剂综合评价方法。传统的CST(毛细吸水时间)、污泥比阻、泥饼含水率等指标只能单一地评价泥饼脱水效果,为了实现对调理效果的综合评价,需要考虑药剂调理费用、运输处置成本、设备处理产能、滤液处理难度等多种因素。通过长期采集中试运行数据,考察了3种污泥板框调理剂对设备、泥饼、滤液和运行4个方面17个指标的影响。引入层次分析法和模糊数学综合评价法相结合的模糊层次分析法(FAHP)对3种污泥板框调理剂进行了综合评价,采用层次分析法确定指标权重;采用隶属函数对指标进行无量纲化处理,确定其隶属度,解决了指标间的可综合性问题;最后用加权平均法得出评价综合值,综合评价值表明,在这3种调理剂中,调理剂1的综合效果最优,更适合作为该厂的污泥板框脱水调理剂。     

采用Mg(OH)2调节pH值对富磷剩余污泥厌氧消化过程氮磷释放的影响

以A/O工艺排出的富磷剩余污泥为对象,通过两组厌氧消化反应器(1组目标,1组对照),对比研究了Mg(OH)2作为pH值调节剂对污泥厌氧消化过程氮磷释放的影响。结果表明,Mg(OH)2在促进污泥水解的同时,可以有效降低消化液中NH4+-N、PO34--P质量浓度。经过21 d消化,目标反应器中VSS比对照试验多削减10%,但上清液中NH4+-N、PO4--P质量浓度仅为对照的25%、10%。消化后污泥中灰分增加,导致污泥浓缩与脱水性能显著提高。     

贫营养条件下MBR与IAMBR脱氮效果分析

以膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)工艺和间歇曝气式膜生物反应器(Intermittent Aeration Membrane Bio-Reactor,IAMBR)工艺进行对比运行试验,探求贫营养条件下系统的运行和脱氮特性。定期测量各项氮指标及混合液污泥浓度等数据,结果表明:IAMBR系统整个周期内的氨氮去除率(平均值为81%)基本高于MBR(平均值为76%);IAMBR的总氮去除率虽然有限,但基本维持了理论上的出水总氮质量浓度小于进水总氮质量浓度,优于MBR的总氮去除率负值状态;试验末期,MBR的污泥质量浓度迅速下降至3 650 mg/L以下,而间歇曝气式IAMBR的污泥质量浓度仍旧保持在4 530 mg/L。因此,整体来看IAMBR系统比MBR更能经受贫营养环境的冲击。     

琥珀山庄污水处理厂污泥上浮的成因与控制

污水处理厂的污泥上浮会影响污水处理系统的操作、运行和出水水质.活性污泥上浮以后,如不及时处理会造成污泥大量流失、氧化沟内MLSS值降低、微生物量锐减,导致运行彻底失败.本文以合肥市琥珀山庄污水处理厂的工艺运行为实例,寻求活性污泥上浮的原因及其控制对策.通过多年的观察与实践,认为污泥上浮的主要原因有污泥老化与腐化、污泥反硝化、冲击负荷、曝气过度、污泥携油上浮等.实践表明,气温、气压和水温的变化也是污泥上浮的重要原因.常用的控制污泥上浮的方法有增加污泥回流量、及时排除剩余污泥、降低混合液浓度、缩短污泥龄、降低溶解氧、消除沉淀池的死角区、加大池底坡度以及改进池底刮泥设备等.