剩余污泥在微氧条件下利用VFAs合成PHAs的工况优化

针对2种脱氮除磷工艺的剩余污泥,在微氧条件下,以花生渣厌氧发酵产生的VFAs为碳源,控制反应时间为5 h,DO≤0.2 mg·L⁻¹,COD为650~750 mg·L⁻¹,对比2种不同工艺的剩余污泥合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的量,并探究了增设前置曝气对微氧条件下剩余污泥合成PHAs的影响。结果表明,在微氧条件下,连续流中同步亚硝化反硝化脱氮除磷系统二沉池的剩余污泥(R1)和采用A²O工艺的实际水厂的剩余污泥(R2)合成PHAs最高量分别为108.6 mg·g⁻¹和58.58 mg·g⁻¹,R1比R2更具有合成PHAs的能力;在增设前置曝气实验中,曝气时间的延长和曝气量的增大均可促进PHAs的合成;当曝气气量为50 L·h⁻¹时,曝气20 min后,R1合成的PHAs最高为172.5 mg·g⁻¹。氧化还原电位(Eh)是微氧条件下PHAs合成过程中的重要指示参数,当Eh值为最低时,PHAs合成量最多。以上结果可为脱氮除磷工艺剩余污泥利用廉价碳源合成PHAs提供参考。     

不同条件下污泥水热液相产物的生成特性

将城市污水污泥作为研究对象进行水热处理,目的是得到可以改性成为聚集介质的水溶性有机聚合物 (soluble organic polymers, SOP) 。研究了不同温度 (150、175、200和225 ℃) 、反应时间 (0.5、1和1.5 h) 和碱性添加剂用量等水热条件下SOP的生成特性。结果表明,随着温度和反应时间的增加,SOP产率逐渐下降,由28.5% (150 ℃、0.5 h) 降低至14.73% (200 ℃、0.5 h) 。碱的投加提高了SOP产率,且NaOH的效果优于Na₂CO₃。元素分析表明,温度升高导致SOP的O/C和H/C下降,腐殖化、芳香化程度均增加。红外光谱和X射线光电子能谱表明,温度的升高导致SOP中改性可利用的含氧基团减少。因而150 ℃、0.5 h、NaOH投加量为污泥干重的10%时,水热反应条件是最适宜的,可以得到更适合作为聚集介质前体物的SOP。本研究结果可为污水污泥资源化利用提供参考。     

Biodegradation of triclosan and formation of methyl-triclosan in activated sludge under aerobic conditions

Triclosan is an antimicrobial agent which is widely used in household and personal care products. Widespread use of this compound has led to the elevated concentrations of triclosan in wastewater, wastewater treatment plants (WWTPs) and receiving waters. Removal of triclosan and formation of triclosan-methyl was investigated in activated sludge from a standard activated sludge WWTP equipped with enhanced biological phosphorus removal. The removal was found to occur mainly under aerobic conditions while under anoxic (nitrate reducing) and anaerobic conditions rather low removal rates were determined. In a laboratory-scale activated sludge reactor 75% of the triclosan was removed under aerobic conditions within 150 h, while no removal was observed under anaerobic or anoxic conditions. One percent of the triclosan was converted to triclosan-methyl under aerobic conditions, less under anoxic (nitrate reducing) and none under anaerobic conditions.     

活性污泥合成聚羟基烷酸酯代谢机制研究进展

聚羟基烷酸酯(PHAs)是生物制备型环境友好塑料,具有广阔的应用前景.活性污泥合成PHAs可降低生产成本,实现废水处理厂剩余污泥的减量化和资源化.研究微生物合成PHAs的代谢机制,有利于优化PHAs的工业化生产,目前其代谢研究多集中在以纯菌种合成PHAs,而以活性污泥合成PHAs的研究尚不成熟.资料表明,DO变化对活性污泥合成PHAs的代谢途径有显著影响,进而改变其PHAs产物的产量和单体组成.综述了活性污泥合成PHAs在厌氧/好氧工艺、微氧/好氧工艺、缺氧/好氧工艺、好氧动态底物投加工艺条件下的代谢机制,分析了现有PHAs合成代谢模型中存在的问题,展望了PHAs合成代谢机制研究的发展方向.     

Biotransformation of estrogens in nitrifying activated sludge under aerobic and alternating anoxic/aerobic conditions.

Natural and synthetic estrogens present in municipal wastewater can be biodegraded during treatment, particularly in activated sludge. The objective was to assess the extent of transformation of 17-beta-estradiol (E2) and 17-alpha-ethinylestradiol (EE2) by nitrifying activated sludge and evaluate potential relationships between availability of oxygen, nitrification rate, and estrogen removal. For each batch experiment, two reactors were set up--aerobic and alternating anoxic/aerobic-which were then amended with E2 and EE2 from methanolic stock solutions. The EE2 was persistent under anoxic conditions; under aerobic conditions, the observed level of its removal was 22%. The E2 was readily converted to estrone (El)--faster under aerobic (nitrifying) than anoxic (denitrifying) conditions. During the initial anoxic conditions, a metabolite consistent with 17-alpha-estradiol transiently accumulated and was subsequently removed when the reactor was aerated. Higher removal rates of estrogens were associated with higher nitrification rates, which supports the contention that the nitrifying biomass was responsible for their removal.     

压力环境下活性污泥的耐盐驯化过程

通过逐步提高盐浓度的梯度盐度方法驯化耐盐活性污泥,采用加压-常压对比实验,探讨活性污泥耐盐驯化过程中,0.3 MPa的压力环境对有机物降解规律、污泥脱氢酶活性及胞外聚合物（EPS）含量的影响。结果表明,经耐盐驯化的活性污泥在5%的高盐度环境下仍可达到75%以上的有机物去除率;当驯化盐度达3.5%及以上,加压耐盐活性污泥有机物去除率及污泥脱氢酶活性均高于常压,其优势更为突出。耐盐驯化过程中活性污泥胞外聚合物（EPS）含量较稳定,加压系统EPS含量低于常压,这可能是加压活性污泥法可以实现原位污泥减量的重要原因之一。     

Effects of perfluorooctanoic acid (PFOA) on activated sludge microbial community under aerobic and anaerobic conditions

Environmental Science and Pollution Research - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have received increasing attention due to their widespread presence in diverse environments including...     

不同条件下厨余与污泥共发酵效率及能耗分析

从甲烷产率、系统稳定性,以及产、耗能的角度系统分析了温度及有机负荷率（OLR）对厨余垃圾和剩余污泥共发酵过程的影响。结果表明,甲烷产率随负荷增加呈现先增加后减小的趋势,且高温系统甲烷产率显著高于中温系统,最大甲烷产率分别为407.92 mL·（g VS）-1及357.86 mL·（g VS）-1。在负荷提升过程中,中、高温系统均出现了以丁酸为主的有机酸积累,但当OLR增至15.93（g VS）·（L·d）-1后,高温系统仍能实现稳定运行。通过能耗分析可知,当负荷高于5.05（g VS）·（L·d）-1后,共发酵系统逐渐由耗能状态转变为产能状态,在高负荷运行条件下,高温发酵系统净产能显著高于中温系统,且具有甲烷产率高、稳定强的优势,所以在厨余垃圾和剩余污泥共发酵过程中更加具有应用前景。     

污泥焚烧残渣制备水处理药剂研究

利用污泥焚烧残渣制备水处理药剂,这方面还未见报道.某市污水处理厂污泥焚烧残渣是以Fe2O3和CaSO4为主的无机矿物质,选用以盐酸为主、硫酸为辅的混酸体系(H 摩尔浓度在7 moL/L以上,每千克残渣用H 为21～25 mol,浓硫酸与浓盐酸体积比是7%～13%).研究结果表明,在反应温度为110～120℃、反应时间在2.5 h、液固比大于2.0 mL/g的情况下,1 kg污泥焚烧残渣能制备得到酸度较小、含铁量略大于28 g/L的水处理药剂10 L,该药剂能应用于该市污水处理厂的生化处理出水.     

超声破解污泥影响因素分析

超声破解是促进污泥快速厌氧消化的一项新技术,不仅超声波参数直接影响污泥破解效果,而且污泥性质和辅助条件也影响污泥破解效果.以污泥溶解性化学需氧量增加值(SCOD )和污泥破解度(DDSCOD)为评价参数,通过超声破解不同性质污泥试验,得出污泥的初始温度、pH值和污泥浓度等参数对污泥破解效果起重要作用.增加搅拌和曝气辅助条件破解污泥的试验,得出间歇搅拌和曝气能增强污泥超声破解效果.     

复合酶处理对活性污泥溶解的动力学机制研究

研究了酶（蛋白酶和α-淀粉酶）处理过程中污泥溶解效率及动力学特征。研究表明,酶处理可以有效地溶解污泥絮体,上清液有机物含量明显上升,经淀粉酶处理的污泥上清液中的蛋白质和多糖浓度分别增长了268%和1 100%。同时,污泥的溶解过程遵循一阶反应动力学方程,蛋白酶与α淀粉酶的酶促水解动力学反应速率常数分别为0.146和0.306。复合酶（蛋白酶和α-淀粉酶）投加方式对污泥酶促水解效能有着重要的影响。淀粉酶先于蛋白酶投加的水解效率明显高于其他2种投加方式（蛋白酶先于淀粉酶投加和同时投加）。该研究成果为复合酶在污泥处理过程中的应用提供了理论依据。     

温度和污泥浓度对碱性条件下剩余污泥水解酸化的影响

挥发性脂肪酸(VFAs)是脱氮除磷过程中易于利用的碳源。剩余污泥在碱性条件下发酵能产生大量的VFAs,而温度和污泥浓度是影响剩余污泥发酵的两个重要因素,为此考察了厌氧环境,温度15℃和35℃,pH为10的条件下,剩余污泥挥发性悬浮污泥浓度(VSS为1.708～11.049 g/L)对水解酸化的影响,为实现剩余污泥的资源化提供理论依据。研究得出如下结论:污泥浓度对剩余污泥溶解性化学需氧量(SCOD)溶出率影响不大。低污泥浓度和高污泥浓度均不利于剩余污泥产酸,最佳产酸的污泥浓度为8.540 g/L。各污泥浓度条件下产生的6种挥发性有机酸中乙酸的比例总是最大,且低污泥浓度条件下乙酸的百分含量要高于高污泥浓度条件下。温度对高污泥浓度条件下污泥的最大SCOD溶出量影响较大,而对低污泥浓度条件下污泥最大的产酸量影响较大。无论15℃还是35℃,中等污泥浓度对氨氮的释放量影响不大,35℃条件下污泥浓度对正磷酸盐的释放要比15℃条件下大。     

艰氮和限磷对活性污泥合成聚羟基烷酸的影响

聚羟基烷酸（PHA）是微生物在不平衡营养条件下贮存的一种胞内聚合物,限磷和限氮两种方式均有助于活性污泥中的混合菌群合成PHA,研究考察了两种不同方式下活性污泥合成PHA的情况。实验结果表明,当C：N为125时,活性污泥中PHA的合成量达到细胞干重的59％;当c：P为750时,活性污泥积累的最大PHA含量占细胞干重的37％,说明限氮和限磷两种方式对活性污泥合成PHA均有很大影响,且限氮方式更有效。     

限氮和限磷对活性污泥合成聚羟基烷酸的影响

聚羟基烷酸(PHA)是微生物在不平衡营养条件下贮存的一种胞内聚合物,限磷和限氮两种方式均有助于活性污泥中的混合菌群合成PHA,研究考察了两种不同方式下活性污泥合成PHA的情况。实验结果表明,当C∶N为125时,活性污泥中PHA的合成量达到细胞干重的59%;当C∶P为750时,活性污泥积累的最大PHA含量占细胞干重的37%,说明限氮和限磷两种方式对活性污泥合成PHA均有很大影响,且限氮方式更有效。     

Adsorption capacity of powdered activated carbon for 3,5-dichlorophenol in activated sludge

The objectives of this study were to evaluate the performance of powdered activated carbon treatment (PACT) process based on the adsorption capacity of powdered activated carbon (PAC) in activated sludge and the effect of dissolved organic substances in activated sludge on the adsorption capacity of PAC. The DCP adsorption capacity of three PACs originated from different raw materials (coal, soft coal and sawdust) in activated sludge were 29%, 34% and 17% of that of new PAC, respectively. The performance of PACT process for shock loading of 3,5-dichlorophenol (3,5-DCP) was different among PACs in spite of the same adsorption capacity in new PAC. The performance of PACT process for removal of DCP is dependent not on the adsorption capacity of new PAC but on the adsorption capacity of PAC in the aeration tank. Dissolved organic matter (DOM) with molecular weight smaller than 50kDa did not affect the adsorption capacity of PAC for 3,5-DCP in the activated sludge reactor. DOM with molecular weight larger than 50kDa and biofilm developed on the surface of PAC seemed to be responsible for the decreased adsorption capacity of PAC for the DCP.     

连续流反应器中污泥停留时间对剩余污泥碱性厌氧发酵生产短链脂肪酸的影响

在pH=10条件下,研究了连续流反应器中不同污泥停留时间(SRT)对剩余污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸(SCFAs)的影响.结果表明,SRT在一定范围内延长有利于SCFAs产量的提高.不同SRT对乙酸和丙酸在SCFAs中所占比例也有一定的影响,但对其他脂肪酸影响甚微.在pH=10和SRT=12 d条件下,SCFAs的产量约为空白试验(不调节pH,SRT为12 d)的3.6倍;丙酸在SCFAs中的质量分数由11.7%上升到16.0%.对碱性条件下SRT影响剩余污泥生产SCFAs的原因进行了探讨.     

不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备生物炭

为了考察不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备的生物炭特征,采用菌渣中分别添加氯化钠、柠檬酸和硝酸铁为添加剂和分别设置不同温度的方法,分析不同温度、不同添加剂对水热炭化产物特征的影响。结果表明, 在210 ℃时,各种样品的干重产率较高。对于水热产物结构,RNa温度最佳为210 ℃;RAc和RFe最佳温度为180 ℃。在180 ℃时,RH产物孔径平均当量直径最大为3.61 μm;RNa、RAc、RFe变化不大,分别为3.08、3和3.16 μm,变化幅度小于0.2 μm;在210 ℃时,对照产物孔径平均当量直径大于180 ℃时产物为3.94 μm;而RNa为2.99 μm,RAc、RFe孔径依次减小,为别为2.33 μm和1.84 μm。添加剂对产物孔径平均当量直径有影响,而添加剂种类影响不大;温度变化对RNa产物孔径平均当量直径影响不大,对RFe产物影响最明显。     

水热条件下绿矾稳定垃圾焚烧飞灰的研究

研究了饱和温度为200 ℃的水热条件下绿矾对垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定效果,并与常温常压下的稳定效果进行了对比.研究结果表明,高温水热条件有利于Pb特别是Cr(Ⅵ)的稳定,对Cd的稳定无明显影响,同时绿矾的用量大为降低,降低了药剂的成本.     

好氧污泥颗粒化过程的影响因素分析

影响好氧颗粒污泥性质的因素多且复杂,具有灰色系统的特点.应用了灰色关联分析方法对好氧颗粒污泥的重要参数污泥体积指数(SVI)、沉降速率、颗粒粒径和污泥浓度(MLSS)进行了关联影响分析.结果表明:对颗粒污泥SVI的影响顺序为沉降速率＞颗粒粒径＞ MLSS,说明沉降速率对活性污泥的形态转变和颗粒化过程的作用最明显,SVI可作为评判颗粒化进程的一个理想指标;沉降速率对MLSS的影响最弱;颗粒粒径的最佳值为1.3～1.5 mm,此时,颗粒粒径对SVI降低的贡献最大,从而使颗粒污泥的沉降性能得到很大改善,并且使MLSS达到最大.     

蒽醌废水生化处理的活性污泥驯化

通过比较不同的污泥驯化方法研究了活性污泥法处理蒽醌废水的可行性.结果表明,常规的CODCr负荷提升法需要50 d才可以驯化出活性污泥.在进水中添加1 g/L葡萄糖可以快速提高污泥浓度,但是驯化出的污泥活性很低,不能满足废水的处理要求.最好的方法是添加1 g/L葡萄糖和原废水交叉循环驯化法,第28天就可以驯化出高活性的污泥.在平均进水CODCr为1 050 mg/L、HRT为24 h的条件下,CODCr去除率达到95.6%.