调理剂对CAF污泥浓缩工艺影响的试验研究

涡凹气浮（CAF）已广泛应用于工业废水和城市污水的预处理中.由于污泥本身的特性原因,CAF在污泥处理中尚没有应用.通过试验投加污泥调理剂改变污泥的特性,以达到将CAF工艺用于浓缩活性污泥的目的.试验表明,CAF工艺浓缩低浓度剩余活性污泥效果很好,但正确选择污泥调理剂的投加点和投加量对CAF污泥浓缩工艺至关重要.     

气浮技术在膜生物反应器剩余污泥浓缩过程中的应用

污泥浓缩作为污泥处理的关键环节之一,开发高效的污泥浓缩工艺对于降低污泥含水率、提高脱水设备的运行效率、降低脱水能耗具有十分重要的意义。针对MBR污泥浓度高、污泥粒径小、污泥沉降性能较差等特点,故采用传统的重力浓缩和机械浓缩技术很难有效实现污泥浓缩。因此,尝试采用气浮浓缩技术降低污泥含水率的可行性。从气浮浓缩的中试结果来看,较适宜运行参数为:固体负荷为15 kg/(m2·h),水力负荷为1.5 m3/(m2·h),回流比为1,PAM投配率2‰(w/w干固体),溶气压力为0.4 MPa,气固比为0.03。经过中试设备进行气浮浓缩后,污泥含水率降低至96%左右。此外,还研究了采用气液多相泵系统对剩余污泥的浓缩效率,结果显示,该设备的使用相对于传统溶气气浮工艺,其优点表现在占地小、工程造价低以及运行成本低等方面。     

污泥回流分离工艺（RSSP）除磷脱氮试验研究

介绍了一种新型的脱氮除磷工艺——回流污泥分离工艺（return sludge separate process）,及其运行情况。该工艺在传统的厌氧缺氧好氧（A²/O）的模式下,针对硝酸盐对厌氧释磷的抑制问题进行改进,提出回流污泥的气浮浓缩分离方案,以提高系统的脱氮除磷效果。研究结果表明,在进水COD为250～400 mg/L,NH⁺₄-N为30～45 mg/L,PO^3-₄-P为8～10 mg/L左右时,该工艺对NH⁺₄-N和PO^3-₄-P的去除率分别可达79.3%和95%。该系统与A²/O的平行比较数据表明,该系统能够提高氮磷综合处理效率,解决A²/O处理工艺中存在无效释磷和硝酸根抑制问题。     

涡凹气浮(CAF)/SBR法在高寒地区屠宰废水中的应用

采用涡凹气浮(CAF)和序批式活性污泥(SBR)法处理高寒地区屠宰废水,在冬季室温15℃以上培养的活性污泥完全适应该工艺的要求.经该工艺处理后,出水水质可达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准,COD、BOD5、SS、氨氮和TN去除率分别达到95.3%、96.7%、87.1%、63.3%和60.9%.     

沸石颗粒在污泥絮体中的形态及其对污泥泥水分离的影响

投加沸石粉提高了活性污泥的泥水分离性能。通过对沸石颗粒表面生物膜和投加了沸石粉的活性污泥絮体生长过程及成熟形态的微观观察,结果表明沸石颗粒不仅可以作为微生物载体长成生物膜,而且成为菌胶团核心和污泥絮体骨架,改善了污泥絮体的颗粒结构,从而增强了絮体强度,提高了絮体密度,降低了污泥塑性。研究结果表明沸石粉适宜的投加量为4g/L;在活性污泥中投加4g/L沸石粉后,SVI从193降低到155,污泥比阻从27.36×1012m/kg降低到5.67×1012m/kg;在沸石粉含量小于10g/L时,随着沸石粉含量的增加,污泥呈现压缩沉淀时界面沉速和出现压缩沉淀的时间持续减小。     

浓缩消化一体化反应器处理污泥的试验研究

中温条件下,采用浓缩消化一体化反应器处理污泥,考察稳定运行阶段投配率、搅拌和容积负荷对反应器的运行效果的影响。研究结果表明,投配率在10%～20%之间,排泥的含水率有所降低,之后随着投配率的增加,排泥含水率急剧升高;投配率由10%至30%增加过程中,排泥有机物（VS）的去除率和产气量也呈上升的趋势,投配率由30%再增加时,VS的去除率和产气量急剧下降。搅拌对排泥的含水率影响较小,但能够提高VS去除率和产气量。随着进泥容积负荷的增大,反应器排泥含水率逐渐增大;随着容积负荷在一定范围内的增加, VS去除率也随之提高。     

污水污泥有机调质浓缩和无机调质脱水工艺研究

介绍了一种污水污泥有机调质浓缩和无机调质脱水工艺,它可有效提高污泥浓缩和脱水效率。含水率99％以上的剩余污泥经过有机调质后可快速浓缩至含水率93％左右,去除污泥中的间隙水和表面吸附水。浓缩污泥经过无机调质后可板框压滤脱水至含水率60％左右,脱除污泥中的毛细结合水和部分细胞水,而且实现了污泥重金属的稳定化。     

平板膜污泥浓缩工艺操作条件的优化研究

为了解决传统污泥浓缩存在的问题,采用平板膜污泥浓缩(MST)工艺进行污泥浓缩,在浓缩污泥的同时实现中水回用.采用正交试验和层次分析法分析评价操作条件对MST工艺的影响.正交试验选择了膜通量、曝气量和抽停比3个操作条件.结果表明,针对污泥浓缩效果、出水水质和曝气量3个不同的考核指标,工艺具有不同的最佳操作条件;整个试验过程中出水浊度小于1,COD在30mg/L左右,氨氮小于5mg/L,基本满足城市杂用水水质标准.采用层次分析法选择出了MST工艺的最佳操作条件为:曝气量1.0 m3/h,膜通量18L/(m2·h),抽停比10min:2min.     

4-硝基酚的污泥减量化作用及对污泥性质的影响

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂4-硝基酚对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究了4-硝基酚对污泥的增长速率、基质去除率以及污泥性质的影响。结果表明:4-硝基酚对污泥的减量化作用明显,在对微生物解偶联的过程中并不影响微生物对基质的利用能力;对出水中的氨氮影响甚小,总氮、总磷浓度有轻微的升高。4-硝基酚能够刺激污泥中微生物的活性,比耗氧速率增加,促进能量解偶联,从而降低污泥产率。4-硝基酚使污泥中微生物的群落结构发生了轻微的变化,但对污泥的松散程度和絮凝沉降性能影响甚小。     

剩余污泥浓缩脱水投药量优化和模型建立

应用高分子阳离子絮凝剂(CPF-100)和聚丙烯酰胺(PAM)对污水厂剩余污泥进行浓缩脱水实验,研究表明：CPF-100的浓缩脱水效果优于PAM;当CPF-100投加量为1.16‰时,污泥沉降性能改善程度为37.51%;且在CPF-100投加量逐渐增大的初始阶段,污泥沉降性能改善程度随投加量的增加而增大,但CPF-100投加量也不宜过大,当CPF-100投加量超过1.16‰后,反而会使浓缩脱水效果变差。同时,建立了污泥沉降性能改善程度与絮凝剂CPF-100投加量、沉降时间之间的数学模型,其能较好地反映污水厂剩余污泥的浓缩脱水效果。     

混凝-溶气气浮装置预处理ABS树脂废水

针对ABS树脂生产废水中乳胶状悬浮物难以去除的现状,采用混凝-溶气气浮装置进行了预处理实验研究.结果表明,铝盐复配药剂和阳离子型PAM共同作用对废水中的乳胶状悬浮物具有极好的破乳絮凝效果,且在原水pH值为5、铝盐复配药剂投加量为100 mg/L、PAM投加量为2.5 mg/L、溶气水回流比为40%和水力停留时间为15 min条件下,该装置对ABS树脂生产废水中的浊度去除率达95%以上,COD去除率达50%以上,达到后续生化处理对进水的要求,且运行稳定,在胶乳废水处理领域有着广阔的应用前景.     

荧光染色法测定活性污泥中的活性生物量

活性污泥中活性微生物量是表征污染物去除能力的重要指标。探索了荧光染色法直接检测活性细菌的原理和测定方法,结果表明,大肠杆菌、唾液链球菌和铜绿假单胞杆菌的活菌细胞浓度与荧光光强的线性相关度都超过0.95;在惰性颗粒物浓度为20 mg/L到60 mg/L的范围内,其对荧光光强的影响可通过线性关系修正;搅拌速度为1 000 r/min且搅拌10 min时前处理效果最好。     

加压溶气生化气浮法降解生活污水中有机物

将加压曝气生物氧化技术与加压溶气气浮工艺相结合,开发了一种快速处理生活污水的加压溶气生化气浮反应器(PA-DAF),并考察了反应器的泥水分离效果及压力、水力停留时间(HRT)、气水比对其去除生活污水内有机物的影响。实验结果表明,在压力0.4 MPa,HRT 1.5 h(Q=1.0 L/min),气水比3∶1的条件下,生活污水COD去除率可稳定在90%左右。同时发现,NH3-N去除效果不理想,有待后续研究进行优化。     

混凝一气浮控制三卤甲烷生成势的研究

研究了混凝一气浮工艺对不同分子量区间三卤甲烷生成势（trihalomethanes formation potential,THMFP）的去除效果及絮体形态对THMFP去除效果的影响。结果表明,混凝一气浮工艺以去除大分子量区间THMFP为主,对小分子量区间THMFP的去除效果较差。UV254值与THMFP值的线性相关系数为0．9449,UV254值可以较好地反映THMFP的含量。絮体的分形维数为1．17～1．2时,孔隙率较大,可增加絮体对THMFP的活性吸附空间,且絮体相对密度较小,可增强同向絮凝作用,增加絮体和THMFP的接触概率,有利于气浮对THMFP的去除。     

混凝-气浮控制三卤甲烷生成势的研究

研究了混凝一气浮工艺对不同分子量区间三卤甲烷生成势（trihalomethanes formation potential,THMFP）的去除效果及絮体形态对THMFP去除效果的影响。结果表明,混凝一气浮工艺以去除大分子量区间THMFP为主,对小分子量区间THMFP的去除效果较差。UV254值与THMFP值的线性相关系数为0．9449,UV254值可以较好地反映THMFP的含量。絮体的分形维数为1．17～1．2时,孔隙率较大,可增加絮体对THMFP的活性吸附空间,且絮体相对密度较小,可增强同向絮凝作用,增加絮体和THMFP的接触概率,有利于气浮对THMFP的去除。     

溶气气浮过程动力学模型的分形观

凝聚/絮凝过程中形成的絮体通常具有分形几何结构,导致絮体的密度、渗透性发生了变化,从而对于固液分离过程(沉淀、气浮和过滤)带来很大的影响。本文基于前人对于絮体分形的研究成果,建立了絮体与微气泡之间接触碰撞的动力学方程、絮体/微气泡聚集体在水中上升的分形速率方程。絮体与微气泡间的相对尺度和流态的不同会有不同的碰撞机制,相应的动力学方程式与絮体的分形维数也有不同的关系。     

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。     

一种活性污泥总DNA提取方法的优化

对3种活性污泥DNA提取方法———传统蛋白酶K-SDS-氯仿异戊醇法(CPSCI法)、液氮研磨法和脱腐处理法进行了对比,并针对CPSCI法从污泥量、保温时间、裂解方式及沉淀时间等4个方面进行了优化。结果表明,优化的蛋白酶K-氯仿-异戊醇法(OPSCI法)采用污泥量0.10 g、37℃静置10 min,加SDS常温旋涡振荡及异丙醇直接离心等条件可获得长度在23.1 kb左右的DNA,OD260nm/OD280nm为1.86,稀释10倍后即可进行16S rDNA PCR。该方法重复性好,提取得率高,纯度好,操作简便,为常规实验室开展活性污泥微生物多样性研究提供了帮助。