超声预处理剩余污泥水解试验研究

通过改变超声时间、超声密度和水解时间,研究污泥厌氧水解过程中SCOD,NH3-N和TP释放量,最终确定最佳的剩余污泥预处理条件和水解时间。得到的试验结果如下:当剩余污泥超声预处理频率为20~25 k Hz,超声密度为1.6 W/m L,超声时间为15 min,污泥水解1 h时,污泥的释放达到最佳,此时SCOD溶出率高达45.55%,而NH3-N和TP释放量较低,该预处理条件下获得的污泥水解上清液为污水厂提供了有利的补充碳源。     

超声预处理对污泥电脱水特性的改进

探讨超声波预处理对污泥电脱水性能的影响,并找到超声波预处理能够对电脱水产生促进作用的最佳工况。以天津市纪庄子污水处理厂的污泥为研究对象,采用自制的超声预处理电渗透污泥脱水装置进行试验,考察超声波声强和作用时间等因素对污泥电脱水效果的影响。试验开始前对污泥在0.1 MPa压力下进行机械预压0.5min,使污泥挤压密实,以保证电流和超声波在污泥介质中能够均匀平稳地流通。在整个脱水过程中机械压力恒定在0.1 MPa,总作用时间为5.5 min;电脱水过程中电压控制在60 V(泥饼厚度为2 cm),总作用时间为5 min。结果表明,在固定频率20 k Hz、相同电场和压力场作用下,适当的超声波声强和预处理时间能够对电渗透脱水产生积极作用,且超声预处理的最佳作用工况为声强0.510 W/cm2(功率40 W),超声预处理3.5 min。在最佳作用工况下,污泥脱水率达到24.35%,同时减缓了电流的衰减速率,增强了电脱水的效果。     

香烟烟雾中SO2、NOx和甲醛浓度的测定及评价

选择某品牌香烟3种产品,分别测定香烟主流烟雾中SO2、Nox和甲醛的含量.3种污染物分别采用盐酸副玫瑰苯胺比色法、盐酸萘乙二胺比色法和乙酰丙酮光度法测定.结果表明,3种香烟主流烟雾的SO2质量浓度分别为15.76mg/m3、19.21mg/m3、20.22mg/m3;Nox的质量浓度分别为2.02mg/m3、1.60mg/m3、1.70mg/m3;甲醛的质量浓度分别为4.28mg/m3、4.68mg/m3、5.68mg/m3.香烟烟雾中SO2、Nox和甲醛的浓度较高,远高于这些有害物质引起机体损伤的阈浓度,长期接触会对机体产生确定性损伤效应.     

低强度超声对短程硝化污泥活性的影响

为提高短程硝化反硝化脱氮效率,采用低强度超声对短程硝化反应进行强化,通过对比氨氧化率和亚硝酸盐生产量,考察低强度超声对短程硝化污泥活性影响。首先,通过对超声能量的优化试验,发现低强度超声能够提升短程硝化污泥反应速率,且超声能量为43.20 kJ时氨氧化率和亚硝酸盐生成量最大;然后考察超声能量与污泥浓度的关系。结果表明:1)在相同超声能量(43.20 kJ)条件下,随着污泥质量浓度(0.34~1.03 g VSS/L)增加,能量密度降低,反应速率不断提高;2)保持污泥浓度恒定,增加超声能量,发现在43.20 kJ时短程硝化污泥活性最好,氨氧化速率比对照组提高25.42%,继续增加能量后去除速率开始下降,原因是适宜的能量会增加微生物细胞壁和细胞膜的通透性,加快基质传递和反应速率,提高微生物活性,但当所施加能量超出其所能承受范围,则会对微生物内部产生损害,降低其活性;3)考察超声能量对胞外聚合物浓度和酶活性影响,在43.20 kJ条件下,多糖、蛋白质和胞外聚合物(EPS)浓度分别提高了18.32%、26.54%和22.05%,氨单加氧酶活性增加19.82%。研究表明,由于低强度超声作用加快胞外聚合物分泌,增加生物酶活性,进而促进了短程硝化污泥反应速率。     

矿浆电解法废弃CPU插槽的资源化回收

随着电子废弃物拆解技术的进步,其资源化向分类精细化方向发展,特别是某些稀贵金属含量高的电子元器件。以废弃CPU插槽为研究对象,采用矿浆电解法在盐酸体系中回收废弃CPU插槽中的金属,探究矿浆浓度、电流密度、盐酸浓度和电解时间对总金属分离率的影响。结果表明,当电流密度、矿浆浓度和电解时间逐渐增加时,总金属分离率呈现先增大后减小;当盐酸浓度增加时,总金属分离率不断增大。当电流密度为80 mA/cm2,矿浆浓度为75 g/L,盐酸浓度为4 mol/L和电解时间为4 h,总金属分离率最佳,为93. 49%。因此,采用矿浆电解法可以成功地将金属从废弃CPU插槽中分离回收出来,实现废弃CPU插槽中金属与非金属的分离。     

超声波预处理城市水厂剩余污泥的研究

利用超声波处理剩余污泥,通过离心作用模拟污水厂污泥脱水过程,以离心后含水率表征剩余污泥的脱水性能,最终确定最佳超声条件为:超声时间10 min,超声声能密度0.8 W/m L;另外分别研究了单独超声作用、单独絮凝剂作用以及超声-絮凝联合作用对剩余污泥脱水性能的影响。结果表明,单独超声处理或絮凝调理均可降低剩余污泥离心后含水率,超声波与絮凝剂共同作用能更好地提高剩余污泥的脱水性能,并对剩余污泥脱水性能改善的机理进行了理论分析。     

武汉市青山区大气中NO_x污染的调查及其影响因素的初步探讨

应用“盐酸萘乙二胺分光光度法”测定了武汉市青山区大气中NO_x的含量,并考察了时间、地点、汽车流量诸因素对这一地区大气中NO_x含量的影响。研究表明该地区NO_x含量较高,防治空气中NO_x的污染已迫在眉睫。     

超临界水中含油污泥与甲醛共氧化研究

在温度为390～450 ℃,压力为25 MPa,反应时间为1～10 min的条件下,在间歇式反应釜中采用超临界水共氧化方法处理含油污泥,考察共氧化添加物种类、时间、甲醛质量浓度和温度对氧化效果的影响.结果表明,添加甲醛对含油污泥的转化具有明显的促进作用,450 ℃反应10 min,含油污泥COD去除率达99.0%.甲醛质量浓度至少要与含油污泥初始COD处于同一数量级时,才具有显著的促进作用.氧化中间产物CO和醋酸产率随甲醛质量浓度提高而增加.反应温度低时甲醛的促进作用明显.随着反应温度的提高,CO产率增加,醋酸产率降低.     

超声强制作用下的污泥膨胀控制研究

为了解决活性污泥法处理废水过程中控制污泥膨胀的措施没有从根本上控制丝状菌导致延误了污泥膨胀治理的问题,研究利用超声波穿透力强和均匀的特点作用于膨胀的活性污泥。结果表明,经过多组参数优化,当超声功率为0. 035 W/cm~2、作用时间为15 min时,SVI指数可从475 mL/g降至183 mL/g。通过污泥表面电荷、污泥粒径分布和扫描电镜图等表征,表明超声对控制污泥膨胀的作用与污泥表面电荷无相关性;而超声作用前后的冻干污泥扫描电镜显示,丝状菌有明显的断裂迹象且菌丝变短萎缩,超声对丝状菌具有机械折断作用和显著的抑制作用。由于超声法属于绿色的非化学方法,通过调整较优的工艺参数可以快速、有效地控制污泥膨胀,随后续深入研究其作用机理,该方法具有较大的应用空间。     

我校校区大气中SO_2含量的日变化规律及其影响因素的初步探讨

采用“甲醛缓冲液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”测定了武汉冶金科技大学校区大气中SO_2的含量,绘制出SO_2含量的日变化曲线,并重点考察了时间、地点和车流量诸因素对SO_2含量的影响。结果表明:汽车尾气和街头烧烤摊点是该地SO_2含量的决定因素。     

Disintegration of municipal waste activated sludge by simultaneous combination of acid and ultrasonic pretreatment

The individual and simultaneous effects of acid and ultrasonic pretreatment on the disintegration of municipal waste activated sludge (WAS) were investigated based on chemical properties of WAS. In the combination of acid and ultrasonic pretreatment methods (ultrasonic-acid pretreatment), lowering pH accelerated and enhanced the disintegration of waste biological sludge. Therefore, the same disintegration efficiency (obtained by ultrasonic pretreatment alone) was achieved by the combined pretreatment in shorter sonication times. Optimum pretreatment conditions were ultrasonic power density of 1.0 W/mL and pretreatment time of 10 min for ultrasonic pretreatment alone, and ultrasonic power density of 1.0 W/mL, pretreatment time of 10 min and initial sludge pH of 2.0 for the combined pretreatment. Sludge disintegration degrees were about 30% and 40% under these optimized conditions, respectively. Optimum sludge concentration was found to be 1.0% total solid (TS) content for the combined pretreatment. As a result, ultrasonic-acid pretreatment has been determined as a new and effective combined sludge pretreatment method to improve the sludge disintegration.     

低繁殖量蚯蚓养殖法处理剩余污泥的可行性研究

针对城市剩余污泥饲养蚯蚓需要发酵预处理,以及繁殖的含重金属的蚯蚓利用难的问题,进行了不同种类污泥直接饲养蚯蚓实验,并考察了投料方式、投料厚度对蚯蚓的生长影响.结果显示,新鲜的城市剩余污泥直接饲养蚯蚓可行,与投料方式无关.发臭污泥块状投放适宜蚯蚓生长,密实投放不适宜蚯蚓生存.采用定时引出成蚓,改变泥中蚓卵的生存环境,控制卵发育的养殖方法,对污泥中重金属转移规律进行了研究.结果表明,饲养过程中蚯蚓体内的重金属质量比随饲养时间上升.饲养120 d左右,蚯蚓体内质量比达到极限,且处理后的污泥中重金属质量比明显下降.该养殖法处理剩余污泥是方法可行,且具有蚯蚓产量低,利于蚯蚓处理和处置的优点.     

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.     

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。     

城市污泥微波干化及污染物析出特性研究

采用直接热干化和微波两种方法对3种城市污泥进行了研究,分别考察了温度、污泥厚度、微波功率对干化过程的影响,并研究了干化气体的二次污染问题。研究表明,直接热干化耗时长,温度和污泥厚度是影响干化过程的主要因素;微波干化耗时短,效率高;厚度为4 mm的污泥在微波功率为1 200 W时,仅需3min含水率降至10%以下。微波干化气体的冷凝液COD,NH_4~+-N指标明显低于直接热干化。     

含油污泥石油醚浸提技术研究

采用石油醚浸提技术对含油率为50.1%的污泥进行处理,以回收原油.当温度为45 ℃,搅拌时间为5 min,水加入量为20 mL(pH值为9),石油醚加入量为9 mL时,油去除率为93.70%.采用气相-质谱(GC-MS)联用仪对石油醚浸提回收的废油进行定性分析并与原油进行了对比,证明该工艺可以有效保证回收废油的油品质量.     

酸去除剩余活性污泥重金属效果及农用安全性

污水处理厂剩余污泥中的重金属是污泥农用的潜在危害之一,因此如何有效去除污泥中的重金属以保证其农用安全性是当前迫切需要解决的问题。采集污水处理厂二沉池的活性污泥,比较不同物质的量比的盐酸和硝酸(1∶2、1∶1、2∶1)浸取污泥中重金属Pb、Zn、Cd、Cu和Mn的效果,采用Tessier连续提取方法定时检测污泥重金属相态分布,分析混合酸对污泥EPS结构和质量比的影响,并检验了处理后污泥对菠菜生长及重金属富集的影响。结果表明:1)盐酸/硝酸物质的量比为2∶1时效果最佳,重金属浸出率从高到低依次为Pb、Zn、Cd、Mn、Cu;2) Pb的可交换态和碳酸盐结合态比例最高,Cu的残渣态比例最大,可交换态、碳酸盐结合态和FeMn氧化物结合态比例越大,重金属的浸出率越高;3)酸浸试验期间EPS总量减少,黏液层和LB-EPS层易脱落;最后盆栽试验表明处理后污泥中重金属的潜在迁移性风险大大减弱,且污泥对菠菜生长有明显的促进作用。因此混合酸处理后污泥可以安全用于农业种植,且污泥与土壤干重比为1∶1时效果最佳。     

EM菌原位污泥减量及其对污泥产率的影响

活性污泥法产生的剩余污泥处理困难且易造成二次污染,本研究通过外加effective microorganisms(EM)菌剂丰富污泥中微生物种群,延长微生物种群食物链,达到降低污泥产率的目的。实验主要研究了菌液投加量、操作温度等参数对活性污泥工艺中的污泥产率的影响,确定最佳操作条件为:菌液与污水比例为0.005%;最佳温度是30℃;停留时间根据工艺过程在6~18 h范围内选择。通过污泥增殖实验和内源代谢实验确定了微生物生长动力学参数:外加EM菌组污泥衰减系数为0.005 4,真实生长比率为0.356 8;未加EM菌的空白对照组衰减系数为0.004 7,真实生长比率为0.426 6,结果表明外加EM菌可增大污泥系统的内源代谢速率,有效降低污泥产率。     

电絮凝技术处理洗车废水试验

采用电絮凝技术处理洗车废水,以保证处理后出水能够循环利用。考察电流密度、初始pH值、NaCl浓度及电解时间等操作因素对COD与浊度去除效果的影响。结果表明,在最佳处理条件下,出水达到生活杂用水水质标准;另外,去除COD过程符合一级动力学模型,去除单位浓度COD产生4.02×10-3kg湿污泥、3.10×10-4kg干污泥。