微生物絮凝剂的制备及其对城市污水厂污泥的脱水

研究利用甘蔗渣作为廉价原材料制备微生物絮凝剂并探讨其对城市污泥的脱水性能。按0.5%最佳接种量接种,并利用发酵罐进行批式发酵培养,培养60 h后的发酵液具有最佳絮凝效果,投加量为5.0 mg/L时较优,污泥脱水率从75.60%提高到84.2%,污泥含水率从95.82%降至76.21%。此时絮凝剂粗产量为1.16 g/L。培养108 h后,发酵液仍具有显著的絮凝效果,能使污泥含水率维持在76.81%左右。补料发酵实验表明,恒pH培养会抑制微生物分泌絮凝剂,最佳絮凝效果为72 h的发酵液,投加量5.0 mg/L,污泥含水率降至76.47%。通过补料以及不控制pH后,发酵液絮凝效果迅速上升,投加不同量的发酵液使污泥的含水率保持在76.22%~75.60%之间。综合来说,补料在能减少原料浪费的同时也可以有效地提高絮凝剂的絮凝效果。     

过氧化钙联合絮凝剂调理污泥改善脱水性能

污泥经过CaO_2联合絮凝剂处理后,其脱水性能得到明显改善。采用改变初始pH、调理剂投加量以及改变调理剂投加顺序的方法,调理污泥改善脱水性能;采用Zeta电位、激光粒度、胞外聚合物及结合水分析对调理前后的污泥进行了表征;研究了调理剂不同投加量对污泥脱水性能的影响;探讨了不同调理剂下污泥脱水机理。结果表明:CaO_2联合絮凝剂(微生物絮凝剂或壳聚糖)明显改善污泥脱水降低污泥含水率;CaO_2联合絮凝剂调理后的污泥粒径和Zeta电位均有所减小,并且CaO_2在絮凝剂之前投加,降低幅度更加明显;先投加CaO_2,污泥层状结构会在氧化作用下发生裂解破碎,形成不规则的小絮体,使污泥破坏得更彻底;在絮凝剂之前投加CaO_2,污泥经过处理后的可溶性糖类和可溶性蛋白质的浓度增加,而结合的糖类、蛋白质及结合水的变化量却减小。因此,CaO_2联合絮凝剂可以优化污泥脱水性能,且CaO_2与絮凝剂的投加顺序对于污泥脱水有显著影响。     

微生物絮凝剂与Fenton试剂联合调理对印染污泥脱水性能的影响

考察了微生物絮凝剂对广东省佛山市某工业园区印染污泥的脱水性能,探讨了微生物絮凝剂与Fenton试剂复配对该污泥脱水性能的影响。结果表明,经微生物絮凝剂、Fenton试剂调理后印染污泥含水率均有一定程度的降低,含水率下降4%~5%;微生物絮凝剂与Fenton复配得到的最佳污泥脱水条件是:微生物絮凝剂投加量52.4 mg/L,H2O2投加量88.2 mg/L,H2O2/Fe2+比值为8:1,pH为3.5。在此条件下污泥含水率由之前的87.32%降低到79.72%。     

利用甘蔗渣制备微生物絮凝剂的预处理方法研究

通过对甘蔗渣进行不同的预处理,确定了提高纤维素酶糖化率和酱油曲霉发酵液絮凝率的方法.利用正交实验对固液比、颗粒粒径、溶剂浓度和预处理时间及其交互作用进行考察,确定较优的工艺方案.结果表明,在相同条件下,碱处理能够有效提高纤维素酶的糖化率,处理后甘蔗渣的酶解液中还原性糖浓度和酱油曲霉发酵液的絮凝率分别为3.46 g/L和...     

含油污泥脱水性能试验

通过添加絮凝剂处理含油污泥 ,研究了影响含油污泥脱水性能的主要因素 ,试验结果表明 ,用 PAC和 CPAM絮凝剂处理含油污泥 ,可将污泥比阻从处理前的 8.9× 10 1 4 m/kg降至 1.0 9× 10 1 2 m/kg和 0 .11× 10 1 2 m /kg,助滤剂 Ca O与絮凝剂复配使用可进一步降低污泥比阻。污泥比阻随着污泥含油量的减少而减少。     

两性高分子絮凝剂对造纸混合污泥的絮凝脱水性能的研究

本文以天然植物粉F691为原料,通过羧甲基化、接枝共聚和曼尼期（Mannich）三步反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂（CGAAC）。对造纸混合混污泥的絮凝脱水性能的研究结果表明,在用量为20－30mg/L 范围内,CGAAC对造纸混合污泥有较佳的絮凝脱水效果。     

连续培养酱油曲霉（Aspergillussojae）产微生物絮凝剂的研究

为了利用廉价材料规模化生产微生物絮凝剂,以味精废水作为廉价培养基质,对酱油曲霉的摇瓶连续培养和发酵罐连续培养进行了研究。摇瓶中以5％的接种量进行连续培养,最适温度在30～33℃之间,每6h替换一次新鲜废水培养基,5次替换新鲜废水培养基后最大絮凝率仍达到97．8％。在发酵罐扩大连续培养中以5％的接种量接种后经过9h预培养达到稳定生产絮凝剂后,以4mL／min的补料流量进行连续培养,生产的絮凝剂产量达到2．392g／L,且最大絮凝率为98．1％。生产36h后对发酵系统中菌体进行稀释,使菌体量保持在50—200g／L之间可持续进行生产。     

连续培养酱油曲霉(Aspergillus sojae)产微生物絮凝剂的研究

为了利用廉价材料规模化生产微生物絮凝剂,以味精废水作为廉价培养基质,对酱油曲霉的摇瓶连续培养和发酵罐连续培养进行了研究。摇瓶中以5%的接种量进行连续培养,最适温度在30~33℃之间,每6 h替换一次新鲜废水培养基,5次替换新鲜废水培养基后最大絮凝率仍达到97.8%。在发酵罐扩大连续培养中以5%的接种量接种后经过9 h预培养达到稳定生产絮凝剂后,以4 mL/min的补料流量进行连续培养,生产的絮凝剂产量达到2.392 g/L,且最大絮凝率为98.1%。生产36 h后对发酵系统中菌体进行稀释,使菌体量保持在50~200 g/L之间可持续进行生产。     

微生物絮凝剂用于河道疏浚底泥快速脱水的研究

河道疏浚底泥含水率高、体积庞大,不便于储存、运输和资源化利用。首先需要对其进行减量化,使其快速脱水。通过筛选获得一株高效的微生物絮凝剂产生菌F22,通过试验获得其最佳培养条件:葡萄糖为碳源,酵母膏和尿素为氮源,培养时间为60h,培养温度为32℃。将F22菌株所产絮凝剂应用于底泥脱水,试验结果表明,当底泥泥浆(含水率为93%)体积为100mL时,絮凝体系最佳pH为8～10,助凝剂CaCl2最佳投加量为4～5mL,F22菌株发酵液最佳投加量为3mL;絮体在1min左右大部分沉降至底部,F22菌株所产絮凝剂能够使底泥快速脱水。F22菌株所产絮凝剂在絮凝过程中起作用的是糖类物质,其通过氢键结合力产生絮凝作用。     

两性高分子絮凝剂对造纸混合污泥的絮凝脱水性能的研究

本文以天然植物粉F691为原料 ,通过羧甲基化、接枝共聚和曼尼期 (Mannich)三步反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂 (CGAAC)。对造纸混合污泥的絮凝脱水性能的研究结果表明 ,在用量为 2 0— 30mg/L范围内 ,CGAAC对造纸混合污泥有较佳的絮凝脱水效果。     

污泥调理对给水污泥脱水性能的影响

为了研究污泥调理对给水厂污泥脱水性能的影响,对不同水厂的污泥进行了特性研究及调理实验。实验结果表明：2个水厂污泥中有机物含量及Zeta电位差别较大,大庆某水厂污泥中不溶性大分子有机物和腐殖酸等亲水性物质含量较多,使得污泥的脱水过程受到影响。2种污泥在污泥比阻、沉降比、毛细吸水时间（CST）上的差异均可说明南通某水厂污泥的脱水性能远优于大庆某水厂污泥。经过污泥调理过程,二者的脱水性能均得到改善。对于南通某水厂污泥,高效聚合氯化铝（HPAC）的调理具有较为明显的优势,聚丙烯酰胺（PAM）对其脱水性能的改善作用次之,聚合氯化铝（PACl）调理效果最弱;对于大庆某水厂污泥,PACl、HPAC在提高污泥脱水性能方面效果欠佳,而使用阴离子型PAM虽然会增加体系中TOC含量,但其强大的吸附架桥能力可以有效地使污泥颗粒聚沉,使得污泥脱水性能得到较大幅度的提升,表现出最优的污泥调理效果。     

磁场处理对市政污泥脱水性能的影响

为研究磁场对市政污泥脱水性能的影响,通过自主研制的磁场装置,开展了4种不同含水率(99.15%、97.41%、95.52%和93.73%)的市政污泥的磁场处理实验。实验结果表明:市政污泥经过磁场处理后脱水性能显著改善;高含水率下的污泥在磁场作用下脱水性能改善效果比低含水率好,在4种含水率下市政污泥的毛细吸水时间最大依次降低了90.5%、65.8%、61.6%和51.6%;通过实验数据优化分别得出4种含水率下污泥的最佳磁场处理强度和最佳磁场作用时间,且磁场强度、磁场作用时间与市政污泥含水率均呈二次多项式的关系;磁场处理对污泥离心脱水有影响,市政污泥经过磁场处理比未经过磁场处理的离心脱水含水率降低了约0.6%;建议在市政污泥脱水工艺中可考虑磁场与其他预处理工艺联合处理的方法以前达到更好的脱水效果。     

城镇污水处理厂污泥中磷的形态分布及生物可利用性分析

以上海市2家污水处理厂为对象,对比了SMT法与碱性过硫酸钾消解(APPD)法对污泥总磷(TP)的提取效果,应用SMT法分析了污泥处理流程中磷赋存形态的变化规律,探究了污泥中生物可利用磷与TP的关系。结果表明,SMT法对污泥磷的提取较APPD法更为彻底,深度脱水污泥含磷量明显低于其他污泥。无机磷(IP)为污泥中磷的主要形态,占TP的62%以上;IP中又以磷灰石磷(AP)为主,特别是深度脱水污泥中,AP约占IP的90%。污泥中TP与生物有效磷和非磷灰石磷呈极显著正相关关系。深度脱水污泥中生物有效磷约占TP的20%,明显低于其他污泥的52%~66%。这表明,深度脱水污泥中磷潜在的生物可利用性较低,填埋处置的生态风险较低。     

铁修饰的污泥生物炭对污泥脱水性能的改善效果

为改善城市污水处理厂污泥的脱水性能,采用铁修饰污泥生物炭作为助滤剂,与FeCl₃一起对污泥进行联合调理。以污泥净产率、污泥比阻和泥饼含水率评价污泥脱水性能;通过污泥Zeta电位、扫描电镜、EDS和泥饼可压缩性系数分析该方法的机理;同时,通过对污泥胞外聚合物、重金属以及总氯含量的分析,探究其调理污泥的环境风险,以明确该方法用于改善污泥脱水性能的可行性。结果表明,在500 ℃下制备的铁修饰污泥生物炭(30%)和FeCl₃(12.82%)联合调理时,污泥脱水的效果最佳;与仅用FeCl₃(12.82%)调理的污泥相比,污泥净产率升高了73.38%、污泥比阻降低了68.75%、泥饼含水率降低了9.03%。在较高温度下制备的铁修饰污泥生物炭,其孔隙结构更为发达、表面铁元素含量更高;与FeCl₃联合调理污泥时,更容易发生絮凝,从而使泥饼的渗透性能更好。而且,在联合调理的条件下,污泥中溶解型、松散结合型和紧密结合型胞外聚合物的含量均有所降低;污泥泥饼中重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Zn)更为稳定,泥饼热解固相产物和非固相产物中总氯含量降低,环境生态风险更小。采用铁修饰污泥生物炭作为助滤剂,可改善污泥脱水性能,并具有实际应用的潜力。     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理污水厂二级出水

探讨了微生物絮凝剂处理二级出水过程中投加量和pH值对溶解性有机碳和浊度处理效果的影响,及将微生物絮凝剂与聚合氯化铝按不同比例复配后的去除效果及pH值对最佳投药量下去除效果的影响。并使用三维荧光光谱（3DEEM）分析了不同种类的絮凝剂在去除水中溶解性有机物（DOM）时的差别。实验结果表明：微生物絮凝剂的最佳投药量为20 mg·L-1,最适pH值为7.5,此时TOC去除率为17%,浊度去除率为45%。最佳复配投药量为微生物絮凝剂10 mg·L-1聚合氯化铝20 mg·L-1,最适pH值为7,此时TOC去除率为33%,浊度去除率为51%。复配使用对腐殖质有很好的去除效果。     

表面活性剂对污泥脱水性能的影响及其作用机理

研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对活性污泥脱水和沉降性能的影响,及其改善活性污泥脱水效能的作用机理。结果表明,质量分数8%的CTAB可使污泥比阻(SRF)从8.5×1012 m/kg降为7.5×1011 m/kg,滤饼的含水率降至75%左右,污泥的沉降性能最好,上清液的浊度也较小。相比之下,SDS对污泥沉降、脱水性能的改善效果明显逊于CTAB。实验表明, 表面活性剂主要是通过溶出胞外聚合物(EPS)破坏污泥结构释放内部结合水来加快污泥的沉降速度和提高其脱水性能。     

低温条件下城市污水厂污泥膨胀的生物学成因

先利用光学显微镜和扫描电镜技术,从微生物形态上判定所发生的污泥膨胀与絮体间的丝状体有关。再利用16S rRNA基因克隆文库测序技术从分类学角度进一步分析膨胀成因。结果表明,膨胀污泥微生物门分类水平上共检测出4种细菌,属分类水平上共检测出14种细菌,其中与膨胀相关的菌属是Haliscomenobacter和Trichococcus。BLAST结果表明,3株分别与Richococcus Flocculiformis、Candidatus Haliscomenobacter calcifugiens、Nostocoida limicolaⅠ相似度高的细菌与活性污泥系统发生的污泥膨胀有关。     

城市污水厂污泥化学调理深度脱水机理

城市污水厂剩余污泥脱水是当前实际生产中亟待解决的问题。考察了厦门市集美污水厂剩余污泥经FeCl3和CaO,投加量分别为污泥质量分数的0.5%～0.7%和1.0%～1.5%化学调理前后污泥粒度、形态及胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的变化。结果表明,调理后污泥比阻降低86%,污泥颗粒之间细碎紧密,细菌表面变得粗糙,经板框压滤后含水率低于60%。由三维荧光光谱(three-dimensional emission and excitation matrixs,EEM)光谱分析可知,LB-EPS(loosely bound-EPS)同TB-EPS(Tightly bound-EPS)的荧光峰整体发生红移,出现位于IV区域的色氨酸类蛋白质荧光峰Ex/Em=313/380 nm。FeCl3和CaO的加入一方面破坏了污泥颗粒的细胞结构,使EPS大量溶出,细胞结合水变成表面吸附水;另一方面Fe3+和CaO水解,中和污泥负电荷,通过压缩双电层作用破坏污泥胶体颗粒的稳定,去除表面吸附水,大幅提高了污泥的脱水性能,利于进一步板框压滤脱水。