餐厨垃圾不同“收集-处理”模式的碳排放估算对比

为明确我国餐厨垃圾不同处理模式下碳排放情况,以中国南方某城市为研究对象,结合实地调研数据,对比研究了集中式好氧堆肥、集中式厌氧发酵和分散式好氧堆肥3种处理模式下的碳排放量。结果表明,集中式好氧堆肥的碳排放总量最高,而集中式厌氧发酵碳排放总量最低。此外,分散式好氧堆肥的主要优势在于可减少收集运输过程的碳排放且可避免其他温室气体的无组织排放;在先进节能手段和控制电耗的措施下,相比于集中式好氧堆肥模式,分散式模式可实现760.91 kg的碳减排(以CO_2计)。然而,餐厨垃圾厌氧发酵模式因其可实现有机质产沼气,总碳减排空间是好氧堆肥的22倍,是一种绿色、低碳的餐厨垃圾处理方式,对实现餐厨垃圾资源化、无害化和减量化具有现实意义。     

底物流加-间歇运行方式下氨氧化细菌富集培养的效果及影响因素分析

富集培养氨氧化细菌(AOB)可为污水处理工艺提高氨氮氧化速率、促进亚硝酸盐积累提供物质基础。在(20±2)℃下,采用底物流加-间歇运行方式进行氨氧化细菌富集培养,重点考察了游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)、溶解氧(DO)等因素的影响,并对富集前后活性污泥样品中的AOB进行了定性定量分析。结果表明:第15天左右AOB增殖进入稳定生长期,比氨氮氧化速率由接种时的4.45 mg·(g·h)~(-1)升高至57.22 mg·(g·h)~(-1);通过pH、底物流加速率和实际反应速率关系的联合控制,可以实现整个反应过程中FA和FNA在预期范围内波动;即使在极低的DO条件下,高纯度的AOB也可进行氨氮氧化。高通量测序结果表明,体系内Nitrosomonas属的AOB大幅度增长,可由0.23%上升至54.18%,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的生长得到了有效抑制,培养结束时仅为0.12%。荧光定量PCR对AOB功能基因amoA的绝对含量结果表明,富集前后平均拷贝数由2.67×10~5 copies·g~(-1)升至最大,可达9.67×10~9 copies·g~(-1),AOB成为活性污泥中的优势菌。本研究结果可为常温条件下快速富集AOB提供参考。     

基于膜分离的原污水碳源浓缩与能量平衡分析

将污水中蕴含大量的有机物收集浓缩转化成甲烷等可利用能源,是污水资源化利用的重要方式。利用膜分离作用,将原污水的有机物直接收集浓缩,并探索最佳运行参数和操作策略。结果表明,截留有机物停留时间为3～4 d较合适,耗氧污染物(以COD计)回收率超过90%。能量平衡分析显示,通过回收有机物转化为甲烷能量为0.087 6 kW·h^-1·m^-3,回收量占总能耗的33%。中孔纤维膜表面形成的吸附性滤饼层阻止有机物与膜紧密结合,提高了膜分离效率。进一步解析了膜污染控制机理,以探索提高耗氧污染物(以COD计)浓缩效率的优化方案。本研究结果可为污水碳源捕获方法的研究提供参考,对城市水务行业碳减排工作有积极意义。     

用呼吸速率控制SBR反应时间的基础研究

以人工配水为对象,研究了SBR工艺反应过程中呼吸速率的变化规律,探讨了用呼吸速率控制SBR反应时间长度的可行性,结果证明,呼吸速率在SBR反应过程中有明显特征变化可以作为SBR反应结束的标志.把呼吸速率与其他物理变量结合起来可以更加有效地控制SBR,提高其运行效率.     

中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析

明确了有关污泥处理、处置的术语和定义,通过对我国污水处理厂污水处理工艺与污泥处理、处置现状的调查分析,认为污水处理工艺与污泥处理和最终处置方式有关;同时对污水处理厂污泥处理、处置中土地利用问题和处理、处置费用问题进行探讨,并提出了相关建议.     

BioDopp中试系统强化脱氮除磷及微生物菌群分析

为论证存量市政污水处理厂同时提标和扩容的可行性,以北京市某低C/N的生活污水处理中心提标扩容改造项目为依托,采用基于BioDopp工艺的IFAS-微氧AO技术构建了中试系统,考察了该工艺对有机物和氮磷营养物的去除效能及其微生物菌群特征,并核算了其经济效益.试验结果表明,基于实际污水污染物浓度较低,通过逐渐提高处理水量以提高负荷的启动策略是可行的.中试装置启动8d后,系统稳定运行,出水COD、NH₃-N、TN和TP浓度分别为18.9,0.4,8.3和0.7mg/L.高通量测序结果表明,该工艺强化了对功能菌,尤其是反硝化聚磷菌的富集,其总相对丰度7.6%,达接种活性污泥的23.6倍.该系统HRT 16.6h,仅为该污水处理中心原工艺(27.2h)的61.0%,节地优势显著;生物除磷效率高,节省药剂投加成本;且微氧控制和空气提推回流大幅降低了污水处理的曝气和回流能耗,由此可见,BioDopp工艺可用于紧凑型污水处理厂建设,是污水处理厂高效节能减碳利器.     

连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究

基于河北省某污水处理厂原厌氧池构建了中试规模3 000 m³·d^-1 (Ⅰ、Ⅱ系列)的微氧-好氧耦合沉淀一体式反应器,以低浓度市政污水为基质、接种活性污泥,成功在连续流模式下培育了好氧颗粒污泥,并研究了颗粒污泥的形貌、结构特性、污染物去除性能及微生物群落结构变化。结果表明：中试系统形成的颗粒污泥轮廓清晰、呈规则球形和椭球形,平均粒径由接种污泥的28.9μm增至90.1μm,其中粒径>100μm的占47.8%,>200μm的占9.4%;中试系统培养的颗粒污泥机械强度远高于接种污泥的;Ⅰ、Ⅱ系列平均出水NH₄⁺-N分别为1.3和1.0 mg·L^-1,平均出水TN分别为9.9和9.1 mg·L^-1,系统具有良好的脱氮效果。此外,高通量测序结果表明中试系统大量富集了好氧反硝化菌Methylophilaceae和Methylotenera,好氧反硝化途径可能在脱氮中起重要作用。本研究可为连续流好氧污泥工艺的升级改造,以及在现有污水处理厂工艺基础上发展高效...     

强化混凝-吸附预处理生活污水

采用混凝/吸附复配的方式对生活污水进行了浓缩预处理。通过对有机物去除率和混合絮体沉降性能的考察,优选出最佳混凝剂聚合氯化铝和最佳吸附剂粉末活性炭,其最优投加量分别为60 mg/L和40 mg/L。在此复配条件下,COD去除率由单独投加混凝剂时的62%提高到73%,浊度去除率由88%提高到93%。同时利用分子量分级实验进一步阐述了混凝/吸附复配过程提升污水浓缩效果的机制。在机械加速澄清池连续实验中,在原水COD 300~500 mg/L、浊度130~360 NTU的水质条件下,出水COD稳定在70~86 mg/L之间,去除率达80%以上,出水浊度稳定在10 NTU以下。     

高铁酸盐对焦化废水的氧化-混凝深度处理

采用实验室自制的K2Fe O4对焦化废水进行氧化-混凝深度处理。考察了K2Fe O4加入量、初始废水p H、反应温度等因素对废水处理效果的影响。采用紫外光谱和GC-MS技术对处理前后的焦化废水进行表征。实验结果表明,在K2Fe O4加入量为8.8 mg/L、初始废水p H为4、反应温度为20℃、反应时间为30 min的条件下处理COD为252 mg/L、TOC为159.24 mg/L、浊度为24.90 NTU的焦化废水,处理后废水COD为78 mg/L、TOC为62.10 mg/L、浊度为9.46 NTU,去除率均可达60%以上。表征结果显示,高铁酸盐的氧化-混凝耦合作用对焦化废水中的有机物去除效果明显,处理后废水中的有机物种类和浓度大幅下降。     

基于呼吸速率的BOD在线测量的基础研究

首先给出了以活性污泥反应器为载体,基于呼吸速率的BOD在线测量的原理,然后通过呼吸速率方法确定了在线测量过程需要确定的产率系数,给出了饱和常数在线校正的方法,最终通过对葡萄糖人工配水BOD进行了测量.测量结果与理论分析进行了比较,最终证明基于呼吸速率在线测量BOD是基本可行的.