蠕虫捕食对污泥性质的影响

利用一种新型静态序批式蠕虫生物反应器处理剩余污泥，另设一个未加蠕虫的反应器作为对照。通过对比分析2个反应器中污泥的比减量速率、沉降性能、脱水性能和比好氧速率来研究蠕虫捕食对污泥性质的影响。实验结果表明，蠕虫具有良好的污泥减量效果，蠕虫加入后可使污泥比减量速率增加（0．15±0．02）mg／（mg·d）。蠕虫作用后污泥沉降性能明显改善，污泥容积指数（SVI）降低28．9％，胞外聚合物（EPS）含量减少和污泥絮体结构变得更加密实规则是污泥沉降性能得到改善的重要原因。蠕虫捕食后污泥脱水性能变差，污泥标准化毛细吸水时间和比阻分别增大2．45倍和1．16倍，推测主要是由污泥絮体平均粒径减小造成的。另外，蠕虫的存在会降低污泥的微生物活性，异养细菌、氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的比好氧速率分别降低7．09％、7．84％和8．29％。     

污泥活性炭固定床吸附甲苯

采用ZnCl2化学活化法制备的污泥活性炭用于固定床吸附甲苯实验,研究了吸附剂床层厚度、甲苯初始浓度、气体线速等操作条件对其吸附性能的影响,并建立了污泥活性炭吸附甲苯的传质模型,计算不同操作条件下的传质区长度和物质总传质系数。结果表明,当床层厚度从3 cm增加到7 cm,传质区长度基本不变,物质总传质系数增加了66.66%;当甲苯初始浓度增大3.36倍,传质区长度增加了17.19%,而物质总传质系数降低了22.05%;在实验流速范围内,气体线速变为原来的2倍,物质总传质系数增加了65.27%,说明污泥活性炭对甲苯吸附属于外扩散控制。     

氧化沟反应器流体力学特性的数值模拟与实验研究

采用CFD数值计算和体视PIV测试相结合的方法研究卡鲁塞尔氧化沟反应器流场特性。探索复杂边界条件下反应器流场的模拟方法，采用体视PIV技术分别测量了反应器直道、弯道处三维全场流速；研究不同位置处纵、横、垂三向的流动结构和沿程分布特点。结果表明，模拟与实验结果较吻合；纵、垂两向的流动分布是决定沟内水力特性的主要因素；横、垂两向的流动是决定污泥沉积位置的主要因数；外沟靠近曝气叶轮直道段的流速分布上大下小，在低速区底部易发生污泥沉积；外沟远离曝气叶轮直道段流速分布上小下大，利于防止泥水分离；弯道段受横比降和横向环流的影响，内侧容易形成低速区或停滞区而发生污泥沉积。     

污水厂污泥流变特性变化规律

污泥流变特性是影响其传质效果的重要因素,对污泥管道输送、搅拌、混合以及热交换等处理处置单元的设计和运行均起到重要作用。本研究利用旋转黏度计测定了污水处理厂含水率分别为90%、93%和96%时污泥的流动曲线和黏度曲线,并分析了污泥含水率、温度对污泥流变特性的影响。实验结果表明,污泥属于典型的假塑性流体,其流变特性可以用Ostwald de Vaele模型,即幂律模型τ=K(D)n来拟合。污泥黏度随含水率的减小而增加,且剪切速率越小,这种增加趋势越明显;污泥黏度随温度升高呈现降低趋势,且这种趋势在低剪切速率时表现的比较明显,在高剪切速率时变化幅度很小。     

造纸工业污泥燃烧特性及动力学实验研究

在不同升温速率及与其他污泥不同混合比例条件下，利用热重法对造纸污泥和含工业污水污泥进行了实验研究。结果表明，造纸污泥与含工业污水污泥表现出不同的DTG曲线形式，其中造纸污泥固定碳燃烧峰失重较为明显。随着升温速率的提高，造纸污泥的燃烧速率加大，燃尽时间缩短，提高了其综合燃烧特性；加入含工业污水污泥后，造纸着火性能及燃尽性能均得到改善。采用积分法（Coats-Redfern方程）计算得到各阶段燃烧反应的机理方程及相应的活化能参数，表明活化能的大小与试样的燃烧阶段是相对应的。     

膜生物反应器处理不同浓度生活污水的研究

通过对毛细管膜在不同浓度的污泥条件下，处理生活污水时膜污染情况的研究，考察了膜组件水通量随污泥浓度而变化的情况。结果表明，在操作压力为0．025MPa、膜面流速为0．8m／s和温度为30℃的条件下，污泥浓度增大，膜水通量随之下降，并与污泥浓度呈对数关系。同时，表明导致膜污染水通量下降的主要原因为泥饼阻力。     

顶盖驱动流胁迫浅水湖泊沉积物释放溶解性有机磷的水槽实验

为模拟自然生境下风生流对浅水湖泊沉积物的扰动并研究沉积物释放溶解性有机磷的特征,选取了某浅水湖泊沉积物为研究对象,对其人工污染溶解性有机磷,利用室内循环直流水槽的顶盖驱动流模拟湖泊风生流,考察静态和模拟风生流条件下,沉积物中溶解性有机磷释放特征。实验结果表明,静态条件下,沉积物中溶解性有机磷在实验初始释放量较大,0~10 h内释放浓度由0 mg·L~(-1)达到0.12 mg·L~(-1),其后释放量缓慢增加,在152 h达到最大释放浓度0.35 mg·L~(-1)后保持动态平衡。相对静态条件,模拟风生流作用下沉积物中溶解性有机磷释放速率明显增大,驱动流速为20 cm·s-1和38 cm·s-1的实验在起始时间段内,有机磷释放量是静态的2倍和3倍,释放达到平衡所需时间约是静态的1/10和1/24。但静态和动态条件下沉积物溶解性有机磷最终的释放平衡浓度相差不大,三者上覆水释放平衡浓度分别为:0.350、0.350和0.375 mg·L~(-1)。暗示顶盖驱动流促进沉积物溶解性有机磷释放速率增大,并不能显著增加释放总量。动态实验条件下,不同驱动流速时,黏性层和紊流的上覆水中溶解性有机磷浓度变化不同。0~5 h实验期间,黏性层溶解性有机磷浓度与近底流速呈正相关性,中层紊流区域的浓度则与近底流速呈负相关性。     

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。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征

通过现场实验，考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征，重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年，包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期，检测分析在第3年进行。实验结果表明，污泥腐殖质含量历月变化不大，基本在1．1％～2．1％范围；总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势，同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床；污泥腐殖化指数呈上升趋势，但芦苇床略低于传统于化床；4-11月，干化床中的污泥腐殖化指数从0．079升高到0．742，芦苇床从0．042升高到0．715。经过3Y的稳定化处理，污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的污染物排放研究

通过重庆某水泥厂的工业试验，测定了水泥旋窑并行处理城市污水厂污泥的烟气参数及污染物排放指标，分析了并行处理污泥对旋窑烟气的影响程度及各项指标之间的相关性。结果表明：①在污泥添加速率增大时，烟气流速、排气量、含氧量、空气过剩系数、HF和SO₂等排放浓度均随之增加，粉尘、NO_x排放浓度基本保持不变，HCl排放浓度下降，CO排放浓度先剧增后缓慢下降，而总烃排放浓度无明显规律；②污泥添加速率与SO₂排放浓度、烟气流速与排气量、含氧量与空气过剩系数、总烃浓度与SO₂排放浓度、烟气流速与总烃浓度呈显著正相关，污泥添加速率与HCl浓度、SO₂浓度与HCl浓度、NO_x与总烃浓度呈显著负相关；③烟气排放的污染物主要来自煤的燃烧，各指标之间的相关性主要表现为煤耗量增加而引起的连锁效应，但污泥本身在高温条件下燃烧产生的污染物较少，由污泥燃烧产生的污染物之间的相关性较小；④污泥添加速率达到2.4 t/h时，水泥旋窑并行处理城市污水处理厂污泥过程中所有指标均满足国家及相应的控制标准，但其参数优化及污染物控制极为复杂，该方法处理污泥需要进行深入研究才能在工业上应用。     

A computational technique for turbulent flow of wastewater sludge.

A computational fluid dynamics (CFD) technique applied to the turbulent flow of wastewater sludge in horizontal, smooth-wall, circular pipes is presented. The technique uses the Crank-Nicolson finite difference method in conjunction with the variable secant method, an algorithm for determining the pressure gradient of the flow. A simple algebraic turbulence model is used. A Bingham-plastic rheological model is used to describe the shear stress/shear rate relationship for the wastewater sludge. The method computes velocity gradient and head loss, given a fixed volumetric flow, pipe size, and solids concentration. Solids concentrations ranging from 3 to 10% (by weight) and nominal pipe sizes from 0.15 m (6 in.) to 0.36 m (14 in.) are studied. Comparison of the CFD results for water to established values serves to validate the numerical method. The head loss results are presented in terms of a head loss ratio, R(hl), which is the ratio of sludge head loss to water head loss. An empirical equation relating R(hl) to pipe velocity and solids concentration, derived from the results of the CFD calculations, is presented. The results are compared with published values of Rhl for solids concentrations of 3 and 6%. A new expression for the Fanning friction factor for wastewater sludge flow is also presented.     

旋风除尘器流场及浓度场实验与模拟

在研究旋风除尘器内气固两相的运动状况及分离机理方面,计算机模拟替代部分实验的方法能够优化设计旋风除尘器结构参数,提高其对微细颗粒的捕集效率,减少运行压力损失。本研究采用RSM模型和随机轨道模型对旋风除尘器内流场及浓度场进行模拟及实验。研究表明,旋风除尘器压力损失模拟结果与实验结果吻合较好,对于大于5μm的颗粒其捕集效率模拟结果与实验结果基本吻合;旋风除尘器外壁的颗粒浓度呈螺旋带状分布;如将排气管管径减少至原直径0.8倍,可使其对2μm颗粒捕集效率提高6.6%,但压力损失提高36.5%;颗粒的凝并作用有利于提高旋风除尘器微细颗粒的捕集效率。     

A comparison between sludge ash and fly ash on the improvement in soft soil

In this study, the strength of soft cohesive subgrade soil was improved by applying sewage sludge ash as a soil stabilizer. Test results obtained were compared with earlier tests conducted on soil samples treated with fly ash. Five different proportions of sludge ash and fly ash were mixed with soft cohesive soil, and tests such as pH value, compaction, California bearing ratio, unconfined compressive strength (UCS), and triaxial compression were performed to understand soil strength improvement because of the addition of both ashes. Results indicate that pH values increase with extending curing age for soil with sludge ash added. The UCS of sludge ash/soil were 1.4-2 times better than untreated soil. However, compressive strength of sludge ash/soil was 20-30 kPa less than fly ash/soil. The bearing capacities for both fly ash/soil and sludge ash/soil were five to six times and four times, respectively, higher than the original capacity. Moreover, the cohesive parameter of shear strength rose with increased amounts of either ash added. Friction angle, however, decreased with increased amounts of either ash. Consequently, results show that sewage sludge ash can potentially replace fly ash in the improvement of the soft cohesive soil.     

污泥淤砂分离器对分离分流污泥性质的影响

为解决我国很多城镇污水厂活性污泥的MLVSS/MLSS普遍偏低,污泥中泥沙淤积严重的问题,根据水力旋流器的分离原理,开发了污泥淤砂分离器,实现污泥中生物基质和淤砂的分离分流,研究污泥淤砂分离器主要结构参数排口比(底流口直径/溢流管直径)对分离分流污泥性质的影响。实验结果表明,排口比为0.4时,污泥经过污泥淤砂分离器后,得到的底流污泥MLVSS/MLSS比原污泥减小了34%,溢流污泥MLVSS/MLSS增大了16.8%,污泥中的生物基质富集在溢流污泥中,淤砂富集在底流污泥中;底流污泥浓度MLSS比原污泥增加了2.6倍,底流污泥SVI和CST分别减小了68%和70%,底流污泥浓缩效果明显,沉降性能和脱水性能大幅提高,有利于底流污泥的处理处置;进一步减小排口比,底流污泥浓缩效果、沉降性能和脱水性能均进一步提高。     

Correlation analysis of major control factors for the formation and stabilization of aerobic granule

In recent years, aerobic granular sludge technology has demonstrated significant advantages in areas such as the sludge–water separation, residual sludge minimization, simultaneous biological nitrogen and phosphorus removal, and toxic organic compounds degradation in biological wastewater treatment. However, the critical control factors and their relation during sludge granulation have not been revealed indeed, and the stability of aerobic granular sludge is still not good. The Gray’s correlation analysis was used to investigate the relationship of aerobic granular characteristics and control factors in the study. Results showed that the organic loading rate, hydraulic shear stress, and sludge settling time were the major factors affecting the aerobic sludge granulation, and the associated regulating strategy was important for the stabilization of granular sludge system. Based on above results, the mechanism of aerobic sludge granulation was proposed, and it was expected to favor the application of aerobic granular sludge technology.     

UASB反应器处理链霉素废水启动及运行性能

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理链霉素生产废水,研究了中温条件下反应器启动和稳定运行中废水处理性能及厌氧污泥颗粒化过程。结果表明,通过逐步提高链霉素废水进水比例和负荷,可以实现UASB反应器的启动和稳定运行,并对高浓度链霉素实际废水具有良好的处理性能,COD去除率稳定在80%以上,COD去除负荷达7.2 kg/(m3·d),CH4产生量达到6.2 L/d。UASB反应器启动运行过程中,链霉素废水对污泥活性具有抑制影响,造成短期反应器运行性能明显下降,而后很快恢复。同时高负荷链霉素废水造成甲烷产率降低。污泥性状变化显著,污泥形态逐渐转变为颗粒态,污泥粒径增大,出现大量0.5~1.0 mm颗粒污泥,污泥VSS/SS比值升高,污泥沉降性明显增强,比产甲烷活性显著升高,表明污泥开始实现颗粒化。     

湿污泥在流化床中干燥特性

在鼓泡流化床干燥器内,床料采用0～1 mm的石英砂,以热空气作为干燥介质,对城市污水污泥的流态化干燥特性进行实验研究。通过控制送风温度、流化风量、加料量、污泥粒径等参数,研究在不同工况条件下床温以及干污泥含水率的变化情况。结果表明,随着送风温度的升高,床温升高,干污泥含水率下降,最终趋向于一个稳定值8%。床温随流化风量的增加先是减小而后升高,干污泥的含水率随流化风量的增加先是降低而后增大。当加料量从11 kg/h增加到13kg/h时,干污泥的含水率基本没有变化,当加料量超过13 kg/h时,干污泥的含水率从8.1%开始呈递增趋势。随污泥粒径的增大,床温升高,干污泥含水率也随之升高。     

垃圾堆肥高效纤维素分解菌的筛选与培育技术

从堆肥、马粪、果园土、污泥等20个样品中，分离筛选出3株对滤纸分解旺盛的纤维素分解菌：C1、C2、C3，并外购康氏木霉、白腐菌、变色栓菌一起作为出发株，经紫外诱变处理后，在含葡萄糖的产酶培养基平板上筛选到能形成较大透明圈的突变株，并进行CMC酶活、微晶纤维素酶活及天然粗纤维分解能力测定。实验结果证明白腐菌经紫外线照射60s诱变而得的C16不仅透明圈大，CMC酶活高（60.08U/mL）是出发株的2倍，而且其对天然粗纤维分解能力强，10d分解率达35％。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征简

通过现场实验，考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征，重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年，包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期，检测分析在第3年进行。实验结果表明，污泥腐殖质含量历月变化不大，基本在1.1%~2.1%范围；总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势，同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床；污泥腐殖化指数呈上升趋势，但芦苇床略低于传统干化床；4—11月，干化床中的污泥腐殖化指数从0.079升高到0.742，芦苇床从0.042升高到0.715。经过3 y的稳定化处理，污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

Bacillus thuringiensis fermentation of hydrolyzed sludge--rheology and formulation studies

Rheology of Bacillus thuringiensis fermentation of hydrolyzed sludge was investigated in bench scale fermenter. Stable liquid formulations were developed and optimized for two-year based studies comprising various physical/chemical (viscosity, particle size, corrosion and suspendibility) and biological (microbial contamination, viable spores and entomotoxicity) parameters at different pHs and temperatures. The hydrolyzed sludge depicted non-Newtonian and pseudoplastic behaviour during fermentation with 90% to 96% confidence of fits into Casson, Power and IPC paste models. Higher values of consistency and flow index during exponential growth and stationary phase, respectively, affected downstream processing. The power law was also followed by stable formulations. Sorbitol, sodium monophosphate and sodium metabisulfite (2.2:1:1) as suspending agents produced suspendibility ranging from 69% to 94%. The stable formulation (FH-4) comprising sorbitol, sodium monophosphate and sodium metabisulfite deteriorated at pHs 6, 6.5 and temperatures, 40 and 50 degrees C, with no signs of corrosion and microbial contamination. The viscosity of FH-4 formulations decreased with shear rate which could improve handling and consequent spraying.