中国科学院生态环境研究中心膜技术研究与应用研究组

<正>研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

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正研究方向与成果重点开展膜生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

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正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国     

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正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

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正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

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正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

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正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

中国科学院生态环境研究中心膜技术研究与应用研究组

正研究方向与成果重点开展膜-生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。     

中国科学院生态环境研究中心膜技术研究与应用研究组

正研究方向与成果重点开展膜,生物组合技术、污水处理与回用、城市污泥减量化与资源化、污泥/畜禽粪便抗性污染控制、河流生态治理与修复的研究与应用。自2009年以来,在国内外期刊上发表学术论文200余篇,获授权发明专利34项和计算机软件著作权1项、国家和省部级科技进步奖5项。已培养毕业硕士、博士和出站博士后40名。技术应用厌氧膜生物反应器技术所开发的厌氧管式膜生物反应器技术已成功应用于中国航天员训练研究中心"密闭生态循环系统试验平台废水处理系统"和经济日报社印刷废水处理。     

含油污泥化学清洗处理实验研究与工艺参数优化

以大庆采油一厂的含油污泥为研究对象,采用化学清洗方法,以处理后底泥残油率为评价指标,优化影响含油污泥清洗效率的参数。根据单因素实验,确定清洗温度、化学药剂浓度、液固比的取值范围;采用Design-Expert响应曲面法,考察单独变量作用及交互作用对含油污泥残油率的影响。选择软件中二次多项式模型进行模拟可知,单因素变量、清洗温度与化学药剂浓度的交互项均对含油污泥残油浓度具有显著影响;模型优化结果显示,化学法处理含油污泥的最佳工艺条件为清洗温度78.68℃、化学药剂浓度0.84 g·L~(-1)、液固比9.40∶1,模型预测底泥残油率为3.85%,实验验证结果的平均值是3.96%,测定值与预测值之间相对误差为2.78%,证明该模型的可靠性。     

污泥水解酸化过程中污染物的释出及其影响因素研究

为了回收利用污泥中的有机物、氮和磷,研究了将厌氧污泥接种到吸附了污染物质的剩余污泥中,对污泥水解酸化的促进以及污泥中微生物所摄取污染物质的释出规律;揭示了厌氧条件下发酵时间、污泥量、pH和热处理对污染物释出的影响。结果表明,接种24 h后污染物被大量释放出来;在发酵时间为24 h条件下,污染物释出量与污泥质量成正比;吸附了污染物的剩余污泥相对含量越高,释磷量越大;污泥厌氧发酵时,碱性条件下有机物和正磷酸盐的释出量大于酸性条件,加碱调高pH可有效促进氨氮的释出;对吸附了污染物的剩余污泥进行短时热处理可有效缩短其厌氧发酵时污染物的释出时间。结果表明,控制污泥厌氧水解发酵条件可以促进污染物的释出,有利于下一步的回收。     

蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究

为了实现太湖蓝藻打捞后的快速处置,对厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合厌氧发酵产沼气进行了研究。结果表明,蓝藻与污泥混合可以有效促进沼气发酵。在蓝藻与厌氧颗粒污泥物料比为6∶1时,产气效果最佳,沼气产率为73 mL/g VS,平均甲烷含量为69%,最大产气速率为138 mL/d,累计产甲烷量为50 mL CH₄/g干物质,分别是蓝藻与消化污泥、剩余污泥混合发酵时的1.5倍和2.3倍。厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合,其VS降解率为11.40%～13.73 %,COD减少了27.97%～46.38%。厌氧发酵对蓝藻藻毒素的含量有较大影响,分别从356、366和244 μg/L降低到检测限5 μg/L 以下。     

污泥絮凝调理对絮体理化性质的影响机制研究

采用无机混凝剂聚合氯化铝(PAC)、FeCl3和巴斯夫系列的聚丙烯酰胺(PAM)对污水处理厂的污泥进行化学调理,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、粒径、Zeta电位、结合水含量以及不同胞外聚合物(EPS)组分,研究了不同混凝剂调理对污泥脱水性的改善效果及其作用机制。研究表明:化学调理污泥时PAC和FeCl3所需的投加量远高于PAM,而且调理效果较差;PAM调理后,污泥粒径明显上升,远大于PAC或FeCl3调理后的污泥粒径;污泥调理过程中,粒径的变化与CST没有表现出明显的相关性。此外,絮凝调理过程主要通过压缩污泥EPS结构,促使储存在其中的部分水分释放出来,从而降低结合水含量。     

蚯蚓对剩余污泥中重金属Cu、Zn的活化实验研究

以中国矿业大学南湖校区污水处理站的剩余污泥(简称污泥)为研究对象,通过培养实验,研究污泥中蚯蚓的生长情况和蚯蚓活动对污泥中重金属生物有效性的影响。实验结果表明,蚯蚓能够在一定浓度Cu、Zn的污泥中正常生长,表现出一定的重金属耐性,其耐受能力与重金属的种类、浓度、污泥的理化性质有关。蚯蚓活动能够降低污泥的pH,使之趋于中性。对不同浓度Cu处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量均有不同程度下降,其中对Cu为100 mg/kg的污泥中有机质含量影响最大;对不同浓度Zn处理污泥,蚯蚓活动使污泥有机质含量降低的幅度不大。蚯蚓活动可在一定程度上活化污泥中的重金属Cu和Zn,蚯蚓对Cu的活化效果较为明显,在污泥中添加Cu为50 mg/kg时,Cu活化率增加值最大,达到了11.14%;蚯蚓活动对Zn的活化效果不明显,Zn活化率增加值均低于1%。     

市政污泥强化脱水实验研究

通过对市政污泥进行超声处理、絮凝剂处理和超声结合絮凝剂处理,研究不同条件下污泥上清液的COD浓度、粒度分布及微观结构变化情况。实验结果表明,超声波作用可以调整污泥结构,改善污泥脱水性能;当超声时间达到20min左右时,脱水效果最好为87.9%;超声波作用使污泥中释放的COD浓度增加至91.2 mg/L;污泥颗粒粒度发生变化,分布在易脱水段10～100μm的更多。     

制药污泥处理技术研究现状与实验对比

随着制药行业的发展,制药污泥的处理处置问题逐渐成为研究的热点。对污泥处理技术研究现状进行介绍,并以制药污泥为研究对象,分别使用臭氧氧化技术、好氧消化技术、PAM絮凝技术以及污泥制作活性炭技术开展小试研究,以污泥减量、资源化利用为评价指标,通过对各项技术工艺参数的优化及费用估算,筛选适合制药污泥处理的最优技术。研究发现,在各项技术最优条件下,PAM絮凝技术可将污泥含固率由6.32%提高至46.89%;臭氧氧化技术和好氧消化技术分别减少污泥挥发性固体质量(VS)50.55%和26.59%;制备的污泥活性炭饱和吸附量可达28.57 g COD/kg。结合经济预算结果,PAM絮凝技术在高效提高污泥含固率的同时,处理费用最低,是制药污泥处理工程应用经济可行的一种技术。     

城市污水处理厂剩余污泥热值测定方法优化研究

目前的城市污水处理厂剩余污泥热值的测定主要参考煤热值的测定方法。根据污泥的特性,对热值测定过程中污泥的干燥方式、助燃剂的影响和热值校正计算3个方面进行了优化研究。结果表明,冷冻干燥(-50℃)能够避免污泥有机物的挥发,从而精确地测定剩余污泥的热值;对于有机物含量较高的污泥(VS/TS>0.57),不添加助燃剂也能准确测定污泥的热值;通过测定氧弹洗液中硫酸和硝酸的含量来计算热值校正,从而准确得到污泥的热值。     

胞外聚合物对活性污泥吸附及再生的影响研究

通过研究胞外聚合物 (EPS)对活性污泥吸附及再生的影响 ,探讨吸附、再生机理。吸附试验表明 ,EPS与污泥吸附能力显著相关 ,随着污泥负荷的降低 ,EPS增加 ,污泥的吸附能力提高 ;并且有机物种类对污泥的吸附性能有显著影响 ,研究表明吸附机理主要是生物絮凝作用。此外 ,再生试验结果表明 ,再生能增加中负荷 (Ns) =0 3～ 0 5kgBOD5/kgMLSS·d污泥的吸附能力 ,但不能改变高负荷 (Ns) =2～ 3kgBOD5/kgMLSS·d污泥的吸附能力。其作用机理是再生过程可迫使中负荷污泥进入内源代谢期 ,使污泥中的EPS增加 ,絮凝活性增加 ,吸附能力提高 ,而高负荷污泥再生后EPS则无变化。同时 ,再生过程将使污泥的脱氢酶、OUR降低 ,代谢活性降低。对于高负荷污泥的再生是无效的。     

沸石粉在污泥生态床中的应用研究

研究了不同沸石粉投加比例对污泥脱水、沉降、干化时间、污泥生态床中植物根部干重的影响,最终选定沸石粉投加比例为6%。在此投加比例下,对污泥生态床中的氮磷含量进行了测定,结果表明,黄花鸢尾床与芦苇床,总磷含量下降分别为13.2%和12.2%;总氮含量下降分别为48.3%和49.2%;硝氮含量下降分别为67.2%和70.2%。     

中国部分城市污泥中矿质元素形态与生物可利用性研究

近年来随着城市污水处理厂数目迅速增加,低成本、高效率的污泥农用受到越来越多的关注。研究从北到南的五家污水处理厂消化污泥中矿质元素的含量和形态分布,为污泥资源化的合理利用提供科学参考。结果表明：消化污泥总体呈高有机质、高氮磷、低K、高矿质元素营养的相似性,但其理化性质如阳离子交换容量(CEC)、pH等差异较大,对矿质元素的形态分布与生物可利用性有明显的影响。同种元素在不同污泥中含量的差异较大,相差数倍,甚至十倍以上。污泥中不同元素含量明显不同,Fe的浓度最高,次之是Mg、Zn、B的浓度最低。连续提取研究表明,污泥pH对污泥中矿质元素的形态分布有明显影响,酸性污泥(厦门污水处理厂)中各矿质元素酸溶／交换态百分率明显高于其他污泥。Cu主要分布在氧化态;Zn的三态分布百分率均在10％以上;Mg、Mn的酸溶／交换态含量较高;Fe主要分布在残渣态;B氧化态和还原态的百分率较高。建议在全国范围内进行一次污水处理厂污泥品质调查,为污泥合理农用提供科学依据。