造纸污泥的电渗透脱水效果

采用电渗透脱水技术对经过带式压滤后的制浆造纸混合污泥进行深度脱水,考察了机械压力、电压梯度和污泥厚度对污泥电渗透脱水效果与能耗的影响。结果表明,机械压力从25 kPa升至76 kPa时,脱水效果也会随之提高,但是继续增大机械压力对脱水效果的提高作用就会变得不明显;随着电压梯度的增加,脱水效果会有明显的升高,但是能耗也会相应地增加;电压梯度恒定为30 V/cm且污泥厚度从0.35 cm增加到1.40 cm时,脱水效果和能耗都会相应地增加。对于所有的电脱水实验,当污泥的含水率从74.85%降至60%时所需要的能耗均在0.14～0.28 kWh/kg去除水之间。综合考虑脱水效果和能耗,可认为最优脱水条件是：机械压力为76 kPa,电压梯度为30 V/cm,污泥厚度为0.7 cm。     

超声辅助对污泥电脱水的特性改进

采用自制的超声波辅助电场污泥脱水装置进行实验,考察了超声波声强和作用时间等因素对污泥含水率的影响。结果表明,在固定频率20 k Hz条件下,在相同电场(电压60 V,作用时间5 min)和压力场(压力0.1 MPa,作用时间5.5 min)作用下,通过变换超声波声强和作用时间,得出最优处理条件为声强0.255 W/cm2,作用时间3.5 min。为了消除初始含水率与系统误差的影响,将脱水率作为比较各作用工况的重要指标。在上述最佳工艺条件下,污泥含水率由83.26%降低至72.90%,与单纯电渗透脱水相比,脱水率由4.88%增大到12.44%,同时减缓电流衰减的速率,增加电渗流量上升速率,增强了电渗透脱水效果。     

PAM对制药污泥脱水性能改善及毒性削减

制药污泥的脱水处理及毒性削减是当前业界的研究热点。以污泥脱水性能(污泥比阻和泥饼含固率)和污泥综合急性毒性为评价指标,对2种不同型号PAM处理污泥的投加量进行优化,讨论了污泥絮凝脱水和毒性削减的机理。研究结果表明,处理100 mL原污泥,当制药污水厂现场使用的德国天使PAM和拓普戴克TOP8321型PAM投加量分别为4mg/L和12 mg/L时,污泥脱水性能达到最佳,此时污泥比阻从0.730×1012cm/g分别降低至0.126×1012cm/g和0.034×1012cm/g,泥饼含固率从16.32%分别提高至46.89%和34.98%;在毒性削减方面,2种混凝剂都可将污泥上清液毒性由微毒降至无毒,但对污泥毒性的削减效果不明显。对2种PAM的处理成本进行估算发现,污水厂现场使用的PAM对处理该制药污泥效果更佳,且费用相对较低,但要大幅度削减制药污泥的毒性需串联相应毒性削减技术和混凝沉淀单元。     

电解-CPAM联用对印染污泥脱水性能的影响

采用铜-石墨为电极,考察了电解电压、反应时间、极板间距和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)等因素对印染污泥脱水效果的影响。结果表明,在极板间距为3 cm,电压为15 V,反应时间为40 min时,印染污泥的絮体破解效果最佳。该条件下,添加6.67 mg/g(以污泥干基计,DS)CPAM后,印染污泥的比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)与粘度分别下降了59.30%、41.62%和68.14%,滤饼含水率由89.30%下降至82.08%。扫描电镜结果显示,经过最佳条件处理后,污泥絮体被破坏,减弱了对内部结合水的保持力,使污泥脱水性能得到改善。     

扫频超声处理技术对市政污泥脱水与减量化处理效果

以苏南某10万t·d~(-1)市政污水厂污泥浓缩池剩余污泥为研究对象,利用非直接接触管槽式超声反应器,在20~100 kHz扫频(周期2 s)超声条件下分析超声输入功率和超声时间对污泥脱水和减量化效果的影响。结果表明,在20~100 k Hz扫频超声污泥处理工艺过程中,从处理成本和处理效率考虑,优化后的超声输入功率为0.3W·mL~(-1)、超声作用时间为0.5 min。与原工艺相比,泥饼折算体积?(含固率20%)、混合液含固率ρ、混凝剂用量以及每天污泥处理成本分别减少了(43.8±1.2)%、(50.0±1.6)%、(38.9±1.7)%和(41.9±2.2)%。此外,核算改造后污泥处理经济效益,设备投资回收时间为17个月。可见,引入新技术工艺后,该污水处理厂污泥处理处置和管理运行费用大幅降低,并可实现盈利,经济效益明显。     

污泥活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了污泥活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能.利用西安某污水处理厂未消化脱水污泥,采用ZnCl2化学活化热解炭化法制备污泥活性炭,研究其处理含Cr(Ⅵ)废水的效果,考察其吸附Cr(Ⅵ)的动力学行为.结果表明,最佳吸附条件为溶液pH在1左右、污泥活性炭投加量5 g/L、吸附时间10 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度10 m...     

碱度对聚合氯化铝调理污泥脱水和流变的影响

针对厌氧消化污泥的难脱水问题,探究了不同碱度条件下污泥经聚合氯化铝调理后的脱水效果和流变特性变化。以高级厌氧消化污泥为研究对象,调节碱度后考察污泥理化性质的变化。在碱度调节的基础上投加聚合氯化铝进行调理,通过测定抽滤泥饼含固率、屈服应力和表观黏度等指标,研究不同碱度下调理污泥的脱水效果和流动性改善情况。结果表明,污泥碱度调节会对上清液中总磷和氨氮的质量浓度产生影响,可以通过碱度变化控制污泥中的P和N等元素的质量浓度。在低碱度条件下,减少聚合氯化铝的投加量可以获得较好的污泥脱水效果和流动性。当污泥碱度值为1 842.00 mg·L^-1时,添加0.02 g·g^-1的聚合氯化铝进行调理,抽滤泥饼的含固率达到最高值31.97%;同时,在这个条件下,污泥的极限黏度接近0,达到最低值,污泥的流动性得到了提升。调理污泥在具有最佳流动性能的同时达到最佳脱水效果。本研究结果可从污泥碱度变化的角度为污泥脱水性能的提升与调理剂的优化投加提供参考。     

硫酸与H_2O_2快速联合调理对含铁剩余污泥脱水性能的改善

以污泥比阻、污泥含水率为污泥脱水评价指标,研究了硫酸与过氧化氢联合调理含铁污泥对污泥脱水性能的影响。实验结果表明,含铁污泥经硫酸与过氧化氢联合调理后,污泥比阻、污泥含水率显著降低,污泥脱水性能得到明显地改善。进一步研究表明,含铁污泥脱水性能的改善可能与污泥中形成的Fenton/类Fenton反应有关。经过单因素实验,确定了最佳反应条件:5 mol·L~(-1)硫酸溶液投加量1.5 mL,30%双氧水投加量0.25 mL,酸化时间25 min,反应时间2 min。在此条件下,污泥比阻由1.82×10~(13)m·kg~(-1)减少至0.74×10~(11)m·kg~(-1)。脱水污泥含水率由89.15%降低至71.12%。     

卧螺离心机在城市湖泊污泥脱水中的应用

介绍了LW780X3200Y型卧螺离心机在城市湖泊污泥脱水中的工程应用情况,分析了絮凝剂(PAM)、差转速、处理量、污泥质量浓度等参数对污泥脱水效果的影响,结果表明,添加絮凝剂可显著改善污泥脱水效果,提高运行稳定性;降低差转速、增加处理量、增大污泥质量浓度均能降低固渣含水率,但也将增加余水含固率,降低固相回收率;LW780X3200Y型卧螺离心机最佳运行工况为:转速2 100 r/min,差转速13 r/min,污泥质量浓度10％,处理量63 m3/h,加药量5.6 m3/h.     

剩余污泥发酵沼渣成分分析及脱水性能研究

通过对剩余污泥发酵沼渣进行成分分析,判断其是否适合于有机肥料的原料,并研究了其脱水性能。结果表明,剩余污泥发酵沼渣总养分和有机质质量分数分别为4.22%~4.48%、9.17%~9.26%,未达到《有机肥料》(NY 525—2012)的标准值。重金属Cr、Cd、As、Pb、Hg的质量浓度分别为116.57~137.06、1.16~1.57、9.76~10.75、41.23~48.29、1.67~1.94mg/kg,均达到NY525—2012的标准值。二次厌氧发酵沼渣实验证明,其含水率和有机质已基本稳定。因此,剩余污泥发酵沼渣不能直接用作有机肥料,但可以作为有机肥料的原料。当聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)投加量分别为2、5g/L时,剩余污泥发酵沼渣离心后含固率可分别提高到30.24%、30.34%,可显著改善其脱水性能。     

核桃壳骨架构建剂对污泥脱水性能的影响

污泥最终处置的困难在于提高泥饼的含固量和降低其含水率。研究用核桃壳做骨架构建剂对污泥进行调理对污泥脱水性能改善的影响。通过测定污泥比阻(SRF),毛细吸水时间(CST)以及抽滤后污泥含水率,探究核桃壳骨架构建剂对污泥脱水性能的影响。结果表明,采用核桃壳做骨架构建剂调理污泥的最佳添加量为4∶6(核桃壳与污泥干重比),最佳粒径为0.25 mm。用真空抽滤脱水,核桃壳调理后污泥的含水率明显降低。含水率为97.5%的原泥经过29 min真空抽滤后泥饼含水率降至70.52%;按核桃壳与污泥干重比4∶6,添加粒径0.25 mm的核桃壳后,泥饼含水率降为63.57%,SRF由初始的3.73×1013m/kg,降为调理后的1.06×1013m/kg。     

含固率和电极间距对牛粪发酵产电性能的影响

随着能源短缺和环境污染等问题的日益严重,农业废弃物资源化利用引起了广泛关注。为了从牛粪等农业生产废弃物中获取新能源,减少农业固体废物对环境的污染,研究了含固率和电极间距对牛粪发酵产电性能的影响,分析了产电过程中电压、电流、功率密度、挥发性脂肪酸VFA和COD等指标的变化规律。结果表明,含固率对牛粪发酵产电性能影响较大,电极间距影响较小。在碳氮比(C/N比)为18,含固率为1%,电极间距为2.5 cm时,产生的电压最高可达0.79 V,电流最高可达0.58 m A,功率密度幅值高达398 m W/m2,发酵产电结束后VFA增加了250%,COD去除率超过了80%。     

不同电压下给水污泥真空电渗脱水效果分析

采用真空电渗对给水污泥进行脱水,结果表明电压从30 V提高到60和100 V,给水污泥含水率从90%分别降低到63.2%、62.8%和58.7%。详细考察电压对电流最大值、最高温度的影响,其电流最大值从0.63 A分别提高到1.32和1.88 A;最高温度从38.4℃分别提高到43.6和62.2℃。水分分布和扫描电镜分析表明:脱水后,其自由水被全部去除,孔隙水含量从19.83下降到0.41 kg·(kg干泥)~(-1),表面结合水含量从5.35下降到0.18 kg·(kg干泥)~(-1)。     

基于中心组合设计的电解预处理含酚废水工艺优化

针对含酚废水不宜直接进行生化处理的问题,采用电解法预处理含酚废水,通过中心组合设计优化初始p H、电压、极板间距、电解质浓度和苯酚初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明,5个因素的影响为电压电解质浓度极板间距初始p H苯酚初始浓度。优化后的最佳条件如下:初始p H为6.56、电压为24.93 V、极板间距为20.05 mm、电解质质量浓度为2.46 g/L、苯酚初始质量浓度为368.87 mg/L。在优化条件下,苯酚初始质量浓度为300.00~500.00 mg/L时,出水质量浓度计算值为12.60~51.60mg/L,实验值为17.40~55.40 mg/L,去除率计算值为89.68%~96.47%,实验值为88.90%~95.40%,计算值与实验值接近,说明模型可靠。     

热水解厌氧消化工艺中污泥胞外聚合物对流变和脱水的影响

为阐明热水解厌氧消化工艺中污泥胞外聚合物对脱水和流变的影响,选取北京市某再生水厂中热水解厌氧消化工艺的污泥为对象,通过测量污泥粒径、三维荧光及各层EPS含量研究了EPS去除对污泥流变和含固率的影响。结果表明,经过热水解预处理后的污泥,粒径相较混合污泥下降66.79%;混合污泥荧光波峰集中出现在酪氨酸类蛋白质区和色氨酸类蛋白质区,经过热水解后可溶性微生物代谢产物的荧光响应值升高,再经过厌氧消化后提升了腐殖酸区域荧光响应值;EPS的去除对于污泥流动性有重要影响。热水解污泥和热水解厌氧消化污泥去除EPS后表观黏度下降幅度较大;此外,不同的脱水方法对污泥含固率的影响也不同。混合污泥和热水解厌氧消化污泥去除S-EPS层后含固率提升366.67%和148.92%,而热水解污泥去除S-EPS层后提升效果不明显。研究结果从污泥组分和流变学角度为污泥脱水提供思路和依据。     

超声耦合高铁酸钾对印染污泥脱水性能的影响

分别采用高铁酸钾、超声、超声耦合高铁酸钾对印染污泥的脱水性能进行研究,考察了印染污泥中沉降速率(SV30)、毛细吸水时间(CST)、污泥破解率DDCOD和泥饼含水率等脱水指标的变化情况。结果表明,低声能密度(0.225~0.45 W·m L~(-1))和短超声时间(1~6 min)都能够促进污泥的脱水性能。在声能密度为0.45 W·m L~(-1),超声时间为4 min的最佳超声条件下,SV_(30)和CST分别下降了6.3%和16.35%。同时,高铁酸钾的添加使污泥脱水效果更显著,在最佳添加量(60 mg·g~(-1))下,SV_(30)、CST和泥饼含水率较原污泥减少了18.36%、31%和13.07%。为了促进污泥脱水,最佳污泥破解率DDCOD为2%~5%。扫描电镜结果显示,在最佳条件下处理的污泥较原污泥变化明显,原有颗粒结构被破坏,利于污泥脱水。     

污泥脱水性能的关键影响因素研究

针对目前污泥脱水性能影响因素不明的问题,研究通过对SBR在7种运行工况条件下活性污泥胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的提取和测试,并采用SPSS软件分析,探讨MLVSS/MLSS、胞外蛋白质/胞外多糖、胞外蛋白质含量、胞外多糖含量、EPS总含量对污泥脱水性能的影响。研究结果表明,MLVSS/MLSS、胞外蛋白质/胞外多糖是影响污泥脱水性能的关键因素,并建立了脱水污泥含水率和污泥结合水含量的影响因素模型:脱水污泥含水率=0.229×(MLVSS/MLSS)+0.023×(胞外蛋白质/胞外多糖)+0.539、污泥结合水含量=2.876×(MLVSS/MLSS)+0.335×(胞外蛋白质/胞外多糖)-0.012,通过对7个城市污水厂污泥脱水性能测试比较表明,模型对脱水污泥含水率和污泥结合水含量预测值相对误差分别在±1%和±5%以内,对污泥脱水性能预测效果良好。     

脉冲弧光放电等离子体水解活性污泥

活性污泥水解对提高污泥的稳定性、缩短厌氧消化时间和增大甲烷产率具有重要意义。研究了脉冲弧光放电等离子体(PADP)水解活性污泥方法,考察水解效果、影响因素和水解后的污泥性状。结果表明:随着峰值电压、频率和电导率的增加,污泥上清液营养物质含量呈增长趋势,溶胞率(R)升高;随着放电时间的增加,R增加,氨氮物质(NH_4~+-N)先增加后降低,可证明NH_4~+-N降解率逐渐上升且最终高于其释放率;污泥在14kV、25 Hz、1600μS·cm~(-1)条件下放电150min,R增加到51.3%,NH_4~+-N、蛋白质和多糖等有机物大量释放;经过PADP处理,污泥沉降性降低,絮凝体结构改变,含固量和颗粒尺寸降低,污泥生物大量死亡,水解污泥生物由光滑、完整的表面结构变得粗糙、破裂,细胞壁(膜)受损明显,污泥发生水解。     

脱水污泥制备含炭吸附剂及其应用研究

采用热解炭化法、物理活化法、化学活化法制备污泥含炭吸附剂,通过静态吸附实验研究各种影响污泥含炭吸附剂吸附性能的因素.实验结果表明,采用化学活化法制得的污泥含炭吸附剂吸附性能最好,在以ZnCl2为活化剂、锯末添加剂投加量为脱水污泥质量的1%、ZnCl2为3 mol/L、活化温度为450 ℃、活化时间为1.5 h、固液质量比(干污泥与活化剂溶液的质量比)为1:4的最佳制备条件下,制得的污泥含炭吸附剂碘吸附值在520 mg/g以上,产物收率>60%,比表面积>230 m2/g,总孔容积为0.35 mL/g,其中微孔容积为0.08 mL/g,中孔容积为0.23 mL/g.利用其处理城市污水,其对COD、色度、TP的去除率好于选定的商品颗粒活性炭.     

高铁酸钾预处理对活性污泥脱水性能的影响

通过投入不同剂量的高铁酸钾于剩余活性污泥中,研究其对污泥絮体性质和脱水性能的影响作用。污泥絮体性质的研究包括絮体粒径的变化以及污泥EPS含量的变化。脱水性能的研究包括过滤脱水性能(以CST表征)以及脱水程度(离心泥饼含固率)。实验结果表明,高铁酸钾的强氧化性可以破坏污泥絮体结构,提高污泥的机械脱水程度;但同时污泥EPS含量增加,对污泥过滤脱水性能有负面影响。高铁酸钾氧化分解生成的Fe(OH)3具有絮凝能力,可以使污泥颗粒重新絮凝;而其混凝作用可以破坏污泥细胞的稳定性,提高污泥的沉降性能。