厌氧反应器中颗粒污泥的培育及应用研究进展*

厌氧生物处理技术因其具有有机负荷高、污泥产量低、能耗低等优点被广泛应用于各种废水处理中。厌氧颗粒污泥具有沉降性能好、微生物浓度高、有机负荷高等优点,极大地提高了废水处理效率。尤其在处理含高氨氮废水中,厌氧颗粒污泥的形成对反应器的高效生物脱氮至关重要。但到目前为止,厌氧反应器中的颗粒污泥形成及废水处理效果还缺乏系统的认识。鉴于此,总结了厌氧反应器中颗粒污泥的形成机制,分析了影响厌氧反应器中颗粒污泥形成的因素,论述了厌氧反应器中厌氧颗粒污泥生长的模拟,最后介绍了厌氧颗粒污泥在国内外的主流应用。厌氧反应器中颗粒污泥的形成是综合因素影响的结果,对影响厌氧颗粒污泥形成的每个因素都需要认真对待,可为在厌氧反应器中颗粒污泥的培育和应用提供理论指导和技术支撑。     

高活性厌氧颗粒污泥稳定性及基质代谢和种间氢转移的研究

选择了几种废水形成的厌氧污泥,进行了稳定性、基质代谢及种间氢转移的研究.颗粒化的污泥对盐、pH、酶作用、温度、压力等外界条件影响有一定的抗性,在丙酸代谢中,丙酸对颗粒污泥抑制浓度可达1000mg/L,而絮状污泥在500mg/L就被明显抑制,并比较了两者的最大比产甲烷速率和氢酶活性,在种间氢转移实验中,乙醇对颗粒污泥的抑制浓度比絮状污泥要高,颗粒污泥在各方面的性能都明显优于絮状污泥,还对颗粒污泥的物理特性及保存方式进行了初步研究.     

我国城市污泥中含氮有机污染物的初步研究

应用GC/MS联机检测技术对11个城市污泥中6种含氮有机污染物进行分析.结果表明,城市污泥中6种含氮有机化合物的总含量在0.087～26.438 mg·kg-1,高低依次为兰州污泥＞北京污泥＞无锡污泥＞大埔(香港)污泥＞沙田(香港)污泥＞佛山污泥＞广州污泥＞元朗(香港)污泥＞珠海污泥＞西安污泥＞深圳污泥.不同化合物在各城市污泥中的含量和分布特征有明显差异.硝基苯类的含量较高,胺类的含量较低.兰州污泥中含氮有机化合物的含量普遍较高,其次是无锡污泥、北京污泥和大埔污泥.污泥中含氮有机化合物的种类和含量与污水来源、污水处理方式、污泥类型、化合物的结构和理化性质等因素有关.     

pH、温度和癸酸对厌氧颗粒污泥产甲烷毒性关系的研究

在间歇培养中研究了癸酸对UASB反应器厌氧颗粒污泥的产甲烷毒性,并考察了pH、温度和癸酸抑制的关系。结果表明,癸酸对厌氧颗粒污泥产甲烷活性有强烈的抑制,对厌氧颗粒污泥比产甲烷活性产生50％抑制的浓度为1．9mmol/L。pH影响癸酸在液相中的存在形式,pH越低,游离癸酸比例越大,对厌氧颗粒污泥的抑制越严重。高温条件下癸酸使厌氧颗粒污泥的结构变得松散,对厌氧颗粒污泥产甲烷毒性较中温和低温条件下严重。     

乡村沼气池污泥微生物多样性的研究

为了优化沼气池产气效率和开展污泥微生物多样性研究,通过对PCR-DGGE条件的优化,建立了农村户用沼气池污泥微生物16S r DNA V3区DGGE分析技术,通过DGGE技术分析了沼气池污泥中细菌和古细菌微生物多样性随沼气池深度的变化规律。同时通过构建污泥样品mcr A功能基因克隆文库,应用RFLP技术,开展了农村户用沼气池污泥样品中与次级代谢产物相关基因的功能基因多样性研究。结果显示,农村户用沼气池污泥中含有丰富的微生物资源,其中细菌群落受污泥深度因素影响小,而浅层污泥中古细菌群落与深层污泥中古菌群落却存在明显差异。所采集的沼气池污泥中含有较为丰富的产甲烷菌资源,其中可能存在类似功能或产生类似代谢物质的产甲烷菌。该结果为进一步优化群落结构、筛选功能基因提供了科学依据。     

两种污泥连续施用对潮土重金属含量及酶活性的影响

采用盆栽土培试验,研究了工业污泥(化工厂底泥)及城市污水处理厂剩余污泥中重金属存在的形态与含量,以及两种污泥连续施用对潮土重金属含量及酶活性的影响。结果表明,两种污泥中的重金属主要是以非交换态存在,城市污水处理厂剩余污泥中总的重金属含量比工业污泥低,而重金属的有效性比工业污泥高;污泥的施用能增加潮土中脲酶的活性,多酚氧化酶及中性磷酸酶的活性与污泥的施用量有一定相关性,并与土壤中交换态Zn、Cu含量呈一定负相关,土壤多酚氧化酶及过氧化氢酶活性可作为土壤中重金属Zn污染的指示指标;污泥的施用有提高潮土中交换态Cu、Zn及Pb含量的趋势。     

城市污泥的特性研究与再利用前景分析

城市污泥的再利用是普遍认可的一种污泥处理途径 ,针对上海 3种典型城市污泥 ,即曲阳生活污泥、金山石化污泥和桃浦化工污泥的特性进行了分析。结果表明 ,3种污泥中Zn和Cd的浓度都超过了相关标准 ,重金属的含量和污泥的类型有关 ,形态分布显著不同 ;曲阳生活污泥中不同气候条件下的大肠菌值≥ 12 0 0MPNs·g-1DM ,而且还有许多其它传染性病原体 ;关于优先控制有机污染物 ,金山石化污泥检出 6种 ,桃浦化工污泥检出 8种 ,而曲阳生活污泥中没有检出。本文还讨论了我国和欧美关于污泥农用的相关控制标准 ,并在此基础上进一步阐述了我国城市污泥再利用的前景和待解决的关键问题     

生物沥滤污泥土地利用适用性分析

研究了污泥生物沥滤对重金属(Cu、Pb和Zn)形态、营养物质和SO42-存在形式的影响,分析生物沥滤污泥土地利用的适用性。结果表明:生物沥滤后,污泥上清液中重金属通过固液分离而去除,污泥中Cu、Pb和Zn的去除率分别为84.1%、34.8%和80.0%,残存于污泥中的重金属含量大幅降低,且生物有效性低,提高了污泥土地利用的安全性。污泥经生物沥滤后氮、磷和钾的流失分别为38.2%、52.1%和42.8%,但仍能保持较好的肥效。采用X-射线衍射光谱分析发现,残留于污泥中的SO24-主要与Ca2 相结合,较为稳定,生物沥滤后的污泥施用于土地后对环境影响较小。     

草坪修复污泥中重金属的研究与应用

植物修复凭借低成本和环境友好的优点,在土壤修复中担任着至关重要的角色。将营养成分高且产量巨大的市政污泥用于园林栽培基质,不仅可以降低其处置成本,还可通过植物修复降低其重金属风险。本文对污泥中重金属的含量地域分布与形态特征、草坪草的生长特性及其对重金属的富集特征进行了论述,探讨了草坪富集重金属的影响因素,为污泥资源化以及后期草坪草修复土壤重金属提供技术支撑,对深入研究污泥中重金属修复及污泥的资源化利用具有指导意义。     

污泥颗粒化技术在废水处理中的应用

以厌氧颗粒污泥为代表的污泥颗粒化技术具有容积负荷高、节省沉淀分离空间、节能减排、单位投资成本和运行成本低等优点,在废水处理中得到广泛应用。近年来,好氧和缺氧颗粒污泥技术也受到关注,在去除废水中有机物的同时还可实现对氮磷的同步去除,其中好氧颗粒污泥技术已在国外实现了工业应用。文章从厌氧、好氧和缺氧颗粒污泥的起源和发展、运行条件对颗粒形成的影响、废水处理反应器和工程应用等几个方面进行综述和总结,分析了目前颗粒技术在应用中存在的问题,并对污泥颗粒化技术的发展前景进行了展望。