微波辐照与碱联合处理污泥的试验研究

对采用微波辐照与碱联合(简写为微波辐照/碱)处理污泥过程中污泥性质的变化进行了研究.结果表明, 在相同NaOH投加量下, 达到相同污泥减少率(减量20%左右)时,用热碱处理需要0.5 h,而微波辐照/碱处理只需120 s.微波辐照/碱处理可以加剧污泥的溶胞作用,在微波辐照功率为800 W、辐照时间为120 s、每克悬浮固体(SS)NaOH投加量为0.16 g时,SS溶解率达到19.7%;处理后污泥中溶解性COD(SCOD)增至3 107 mg/L,比处理前增加了约11倍;TN增至59.9 mg/L,比处理前增加了约2.7倍;TP增至23.9 mg/L,比处理前增加了约0.9倍;NH+4\|N减至3 mg/L左右.NH+4\|N随着NaOH投加量的增加转变成NH3逸出.     

异噻唑啉酮耦合氧化钙对污泥压滤脱水及燃烧热值的影响

通过正交实验考察了异噻唑啉酮耦合氧化钙对压滤污泥含水率、燃烧热值、Zeta电位和泥饼含硫量的影响,结果表明,各因素对污泥含水率影响的大小顺序依次为:氧化钙投加量、压强、压滤时间、异噻唑啉酮投加量;各因素对污泥燃烧热值影响的大小顺序依次为:氧化钙投加量、压滤时间、异噻唑啉酮投加量和压强.异噻唑啉酮投加量为5.6 mg/g TSS,氧化钙投加量为120 mg/g TSS,压强为0.40 MPa,压滤时间为1 h条件下,污泥含水率为55.5%,105℃烘干泥饼的热值为10 702 J/g,Zeta电位值为-30.082 mV,泥饼含硫量为0.408%.此时污泥含水率较低,热值较高,含硫量较低,有利于污泥的焚烧处理.     

碱解+低温水热预处理改善剩余污泥中温厌氧消化性能工艺

以城市污水厂剩余活性污泥为对象,研究在不同碱解药剂和剂量以及不同水热预处理温度和水热时间下"碱解+低温水热预处理"的破胞效果。通过对预处理泥样进行中温((35±1)℃)厌氧消化生物化学甲烷势(biochemical methane potential,BMP)实验来评价该预处理工艺对中温厌氧消化性能的影响。实验结果表明,SCOD的溶出效果及VSS的减量化程度随着加碱剂量、水热温度的增加而呈现先升高后略有下降的趋势,且在碱解条件为0.05 g NaOH/g TS和水热条件为70℃、9 h时的预处理条件下破胞效果最为显著;在该预处理条件下,SCOD的溶出率可达52.3%,VSS的降解率达到33.3%。BMP实验结果显示,在最佳预处理条件下,与对照组相比,TCOD去除率提高了77.1%,甲烷产气量是对照组的2.7倍,甲烷产气率可达354 mL CH4/g VS。     

有效微生物和多功能复合微生物制剂生物强化提高化粪池粪便污泥减量效率研究

为了考察有效微生物(EM)和多功能复合微生物制剂(MCMP)对化粪池粪便污泥减量的强化效能,以化粪池粪便污泥为研究对象,采用中温(35℃)厌氧消化,研究EM和MCMP不同投加量(0~1.00%)对化粪池粪便污泥厌氧消化总固体(TS)、挥发性固体(VS)和COD的减量效果,考察EM和MCMP投加量与TS、VS和COD去除率间的相关关系。结果表明,投加0.005%~0.10%的EM和MCMP均有利于化粪池粪便污泥TS、VS和COD的去除;其中以投加0.01%的EM(E2处理)和0.01%的MCMP(M2处理)对TS、VS和COD的去除效果最好。E2处理TS、VS和COD的去除率分别为32.51%、42.34%和40.91%,分别比对照(CK)高5.83%、5.29%和7.13%;M2处理TS、VS和COD的去除率分别为33.74%、46.05%和43.33%;分别比CK高7.06%、9%和9.50%。对化粪池粪便污泥厌氧消化TS、VS和COD的减量作用效果表现为:MCMPEM。EM和MCMP的投加量与TS、VS和COD去除率间均存在一定的负相关关系;投加EM和MCMP的各处理的TS、VS和COD去除率两两间均表现为正相关关系。     

碱催化H2O2氧化法预处理奶牛养殖废水的试验研究

采用碱催化H2O2氧化法对奶牛养殖废水进行预处理试验,研究了温度、pH、H2O2投加量、反应时间等参数对COD去除效果的影响,确定了反应最佳运行条件。试验结果表明,碱催化H2O2氧化法在pH7~12时,对COD的去除率为40%~60%;当反应温度50℃,pH值9,H2O2投加量2.72 g/L,反应时间20 min时,COD的去除率为66.3%。     

基于响应面法的新型餐厨垃圾菌剂制备

设计三因素三水平实验并采用响应面优化法对反应适宜的实验参数进行了优化。选择温度、供氧条件和反应时间作为菌剂制备的可控因素,选择温度、菌剂投加量和木屑投加量(水分调节)作为菌剂处理厨余垃圾的可控因素,研究菌剂制备与处理垃圾的优化工艺参数。研究结果表明,菌剂的最优制备条件为:温度35℃、间歇震荡、培养108 h,按重量百分比为碎花生壳:刨花:鱼骨粉:麸皮:菌体=2:1:1:1:1比例制得的固体菌剂具有较高的活性。菌剂处理厨余垃圾的响应面优化法分析结果表明,当温度为45℃,菌剂投加量为6%,木屑投加量为30%时,厨余垃圾的减量率最大,2 d降解率可达40%。     

碳源强化下的硫自养/异养反硝化协同作用

为强化硫自养反硝化过程,通过向连续稳定运行的硫自养反硝化反应器内投加少量碳源以进行强化,乙酸钠投加量分别为5.99、11.98、23.96 mg·L⁻¹。分析投加前后反应器内硝氮、COD、硫酸根和耗碱量的变化;研究了碳源强化下硫自养反硝化运行效能及反应机理。结果表明,投加少量碳源可增强自养反硝化过程硝氮的去除效果;在3种碳源投加量条件下,COD的利用率均大于85%,但硫酸盐生成量并未减少;在5.99 mg·L⁻¹碳源投加量下,系统实际耗碱量大于以硫酸根和COD计的理论耗碱量,而在11.98 mg·L⁻¹和23.96 mg·L⁻¹投加量下,实际耗碱量均介于2种理论值之间。在投加少量碳源后,自养反硝化脱氮效果明显提高,异养反硝化趋势随着碳源投加量的增加而增加。     

Fenton氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究

以上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象,采用Fenton氧化-活性炭吸附协同处理工艺对其处理效果进行研究。探讨了投加方式以及H2O2浓度、Fe2+浓度、活性炭投加量、温度、pH等因素对COD去除率的影响。结果表明:采用先投加活性炭吸附30 min后投加Fenton试剂反应150 min的方式能够获得最好的COD去除效果。正交实验表明各因素对COD去除的主次关系为:活性炭投加量Fe2+浓度反应温度H2O2浓度pH值;其最优化条件为:活性炭投加量为16g/L,Fe2+浓度为29 mmol/L,反应温度为60℃,H2O2浓度为78 mmol/L,pH值为3。     

响应曲面法优化强化混凝工艺处理微污染水

为进一步提高微污染水中氨氮、有机物去除效果,采用响应曲面法对强化混凝工艺处理微污染水的影响因素和去除效果进行研究,实验以混凝剂投加量、助凝剂投加量和助凝剂投加点为影响因素,浊度、氨氮和COD去除效果为响应值,利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型,各因素间的交互作用对响应值的影响以及优化水平值。模型优化结果显示,强化混凝处理微污染水的最佳工艺条件为：PAFC投加量17.80 mg·L-1,PAM投加量0.39 mg·L-1,PAM于快速搅拌结束投加,此时浊度、氨氮、COD的去除率分别为68.03%、10.92%和30.2%,最终通过模型的验证证明了响应曲面法用于优化强化混凝工艺处理微污染水的可行性和有效性。     

碱催化下厨余垃圾中白菜叶的水热转化

针对厨余垃圾含水率较高的特点,选取白菜叶作为原料,考察了水热温度、KOH用量、NH4OH用量和停留时间对水热转化效果的影响,优化了NH4OH-KOH水热体系制备含腐殖酸液体的工艺条件。研究结果表明,在其他条件一定的情况下,水热温度195℃、KOH用量25%、NH4OH用量20%、停留时间4 h为最优工艺条件。对该条件下制备的液体产物进行了红外光谱分析。结果表明,水热处理液体产物含有大量的羟基、羧基、醛基以及芳香族等结构,和市售含腐殖酸水溶肥料具有相似的官能团结构,表明该液体具有开发成含腐殖酸水溶肥的潜在可能。     

直接投加ClO_2对SBR污泥减量及污染物去除的影响

直接向采用交替停曝气模式运行的序批式反应器(SBR)中投加ClO_2,考察了在处理模拟生活污水时不同ClO_2投加剂量对SBR污泥减量及污染物去除的影响。结果表明,ClO_2最佳投加剂量为2.0 mg ClO_2/g干污泥,此时,与对照反应器(未投加ClO_2)相比,SBR污泥减量效率为28.0%,系统污泥产率系数为0.08 g MLVSS/g COD。溶胞-隐性生长、解偶联代谢和内源代谢对污泥减量均有贡献。在ClO_2最佳投加剂量下,SBR出水COD、NH3-N、TN和TP浓度分别增加了(28.80±1.53)、(3.49±1.79)、(2.30±0.02)、(0.21±0.05)mg/L,但出水水质仍满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。     

絮凝-Fenton试剂氧化处理印染废水

采用Fenton试剂对某染袜厂2种印染废水(印染红和印染蓝)进行处理。考察了硫酸亚铁投加量、双氧水投加量、反应时间及pH值对印染废水的色度及COD去除率的影响,通过正交实验确定了Fenton试剂处理该废水的最佳操作条件为:反应时间30 min、双氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亚铁投加量300 mg/L、pH值为4左右。在最佳条件下,印染蓝废水经氧化处理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染红废水需经絮凝预处理后再用Fenton试剂氧化处理,其脱色率达到了99.6%,COD去除率为91.2%,出水COD浓度为96 mg/L,可达标排放。     

原位臭氧氧化污泥减量工艺的运行效能

采用ASBR/SBR原位臭氧污泥减量工艺,重点研究了原位臭氧氧化对SBR段污泥产率和出水水质的影响。两个相同的ASBR/SBR组合工艺同时运行,每隔3个周期向臭氧投加组SBR的曝气阶段原位间歇投加臭氧,臭氧投加量为0.027 g O3/g MLSS,连续运行40 d;对照组不投加臭氧作为对比。结果表明,原位臭氧氧化实现污泥减量约43.9%,臭氧投加组SBR段平均污泥产率系数为0.1447 g SS/g SCOD,而对照组为0.2580 g SS/g SCOD,投加组没有惰性污泥的累积,并且污泥沉淀性能得到改善。原位臭氧氧化对出水水质影响不大,投加组与对照组相比,臭氧投加3周期后的出水COD、NH4+-N、TN和TP平均值分别为47.8、0.76、14.1和6.4 mg/L,去除率分别下降了4%、2%、3%和7.7%,其中COD、NH4+-N和TN均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。     

解偶联剂与电气石协同作用对污泥性能的影响研究

为提升解偶联剂的污泥减量效果并缓解其对微生物的影响,在序批式活性污泥反应器(SBR)中添加不同浓度的解偶联剂(双香豆素)和电气石,分析两者协同作用对SBR系统中活性污泥产量及性能的影响。研究结果表明,当双香豆素投加量由10mg/L增加到40mg/L,污泥的表观产率由0.19降至0.15,下降约20%,污泥减量作用明显增强,但COD去除率由76.7%下降至76.3%,SBR内的亚硝酸盐氮积累量增加,TN去除率由87.5%降至80.3%,污泥沉降性能有所降低,污泥活性有所提高。40mg/L双香豆素与100g电气石协同作用下,SBR内污泥的表观产率降至0.13,COD去除率提高至82.6%,SBR内亚硝酸盐氮积累量显著降低,TN去除率可达88.9%,污泥沉降性能及污泥活性均有所提高。电气石可以改善高浓度双香豆素所导致的负面影响,不会提高系统污泥产率。     

旋转填充床中Fenton+O_3氧化降解模拟阿莫西林废水

以旋转填充床(RPB)作为反应装置,研究了Fenton工艺与Fenton+O3工艺处理模拟阿莫西林废水的效果,考察了FeSO4·7H2O的投加量、温度、旋转床转速、液体流量及pH对COD去除率的影响。实验表明,Fenton+O3工艺的COD脱除率及BOD5/COD相对于Fenton工艺分别提升26.7%和140%。该工艺在pH为3、温度为25℃、液体流量30 L/h、气体流量2.5 L/h、转速800 r/min、H2O2的投加量为1 mmol/L及Fe2+投加量为0.4 mmol/L的条件下,100 mg/L的模拟阿莫西林废水中COD的去除率达到57.9%,BOD5/COD从0增加到0.36,满足后续生化处理要求。     

碱热活化过硫酸盐降解柴油精制废水中的有机硫化合物

利用碱热活化过硫酸盐降解水中有机硫化合物。通过对比发现,碱热活化过硫酸钠对有机硫化合物的降解效果优于单一碱活化或热活化方式。废水的碱性特征为碱热活化提供了有利条件,可减少调节pH的药剂费用。此外,考察了过硫酸钠投加量、初始pH及温度对降解效果的影响,并通过监测过硫酸根残留率,分析了以上各因素对过硫酸钠利用率的影响。结果表明,在碱性条件下对有机硫化合物的降解效果优于中性、酸性条件,增加过硫酸钠投加量或提高温度均可提高其降解效果。在初始pH=9.0、50℃、过硫酸钠投加量60mg/L时,有机硫化合物降解率高于98%。     

印染RO浓水深度处理及回用

采用Fenton-石灰苏打法耦合工艺对某印染厂印染反渗透(RO)浓水进行深度处理。通过实验研究了不同H2O2和Fe2+投加量、pH和反应时间对废水COD去除率的影响,以及不同石灰和碳酸钠投加量对废水硬度的脱除效果,出水回用于染色工段进行染色实验。结果表明,在pH=3.0,Fe2+投加量为1.5 mmol/L,H2O2投加量为3.75 mmol/L,反应时间为45 min,石灰和碳酸钠投加量分别为450 mg/L和1 000 mg/L的条件下,出水COD和硬度的去除率可分别达到73.9%和85.0%,耦合工艺出水水质符合该厂回用染色水标准,且减少了盐的使用,可实现印染RO浓水回用。     

热碱预处理对高含固剩余污泥厌氧消化的影响及其动力学研究

以高含固剩余污泥为研究对象,考察不同碱投加量下热碱联合预处理对剩余污泥溶胞效果和厌氧消化性能的影响,并运用3种动力学模型对剩余污泥生物化学产甲烷潜力过程进行模拟。结果表明,热碱联合预处理有助于促进剩余污泥的溶胞效果,并且随着碱投加量的增加,溶胞效果不断增强,当碱投加量为80mg/g(单位质量SS的NaOH投加量计)时,COD、氮、磷的溶出量均达到最大值,分别为58 622.2、1 792.8、790.3mg/L,溶出率分别为54.9%、45.7%、37.6%。热碱联合预处理可有效改善剩余污泥厌氧消化性能,但碱投加量过大时对可能对产甲烷过程带来抑制作用,碱投加量为60mg/g时剩余污泥厌氧消化的累积产甲烷量最大,为158.9mL/g,较不进行热碱联合预处理的空白组(106.5mL/g)高49.2%。3种动力学模型中,锥体模型对厌氧消化产甲烷过程的拟合效果最好,不同处理条件下模型拟合相关系数R~2均在0.990以上,该模型可准确预测最终的累积产甲烷量,预测误差均在2%以下。     

鸟粪石循环利用处理高氨氮废水的热解行为

为了循环利用鸟粪石处理高氨氮废水,探讨了鸟粪石煅烧与加碱热解的脱氮率,利用电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)对2种热解产物进行了分析。鸟粪石煅烧条件为:温度100～225℃,时间1～5 h;加碱热解条件为:温度60～95℃,时间0.5～4 h,加碱量OH-∶NH4+摩尔比值0.4～1.5。结果表明,虽然XRD分析显示2种热解产物都已失去鸟粪石的特征峰,但是鸟粪石加碱热解效果更好,最佳热解条件为:加碱量OH-∶NH4+摩尔比值1,温度90℃,时间2 h,鸟粪石脱氮率95%以上;加碱热解产物表面为多孔状,完全失去了晶体结构;煅烧热解鸟粪石脱氮率仅为80%左右,热解产物晶体结构破坏不完全。鸟粪石在最佳条件下热解循环处理高氨氮废水,可循环使用6次,氨氮去除率80%以上,出水磷浓度小于8 mg/L。     

同步化学除磷对A2/O工艺除污染效能与活性污泥性能的影响

考察了A2/O同步化学除磷工艺中Al2（SO4）3投加量对TP、COD、NH4+-N和TN的去除率与活性污泥性能的影响。结果表明,常温（18~32℃）条件下同步化学除磷最适宜的Al2（SO4）3投加量为铝、磷摩尔比0.5：1,此条件下出水TP、COD、NH4+-N和TN浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。研究同时发现,Al2（SO4）3投加后,活性污泥的沉降性能和污泥活性均有所增强,其中SVI值由93.8 mL·g-1降至81.3 mL·g-1,Zeta电位由-5.5 mV降至-11.8 mV,胞外聚合物EPS含量增加了59.9%,蛋白质与多糖的比例由5.2降至2.1,比耗氧速率由4.2 mg·（g·min）-1升高到6.7 mg·（g·min）-1（以MLSS计）。微生物菌群结构分析结果表明,投药后污泥中微生物种类由投药前的8种减少为6种,硝化菌和反硝化菌比例有所降低,聚磷菌比例升高为6%。在低温（0~10℃）条件下,Al2（SO4）3投加量需有所增加,当铝、磷摩尔比为1：1时,反应器出水TP、COD、TN和NH4+-N浓度方可达到一级A标准。