基于生物捕食的污泥减量技术
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析活性污泥是废水处理厂中常用的处理工艺之一,它通过微生物代谢作用将废水中的有机物质转化为无机物质,从而减少污水中有机物的浓度。
活性污泥处理工艺也存在一定的源头减量问题。
本文将通过分析微生物代谢过程中的减量机制,探讨活性污泥源头减量的可能途径。
微生物的生长和代谢需要消耗一定的能量和营养物质。
这意味着当废水中的有机物质浓度低于微生物的最低代谢要求时,微生物的生长和代谢活动将受到限制。
通过提高废水处理前的预处理工艺,如沉淀、筛分、调节pH等,可以尽可能地减少废水中的有机物质,降低活性污泥的源头浓度。
微生物代谢过程中会产生一定量的废物和热量。
这些废物和热量的产生会导致活性污泥中的能量损耗和温度升高。
通过合理设计废水处理工艺,如增加氧气供应、控制进水温度等,可以最大程度地降低微生物代谢过程中产生的废物和热量,减少活性污泥的源头浓度。
活性污泥处理工艺中存在着一定的污泥回流。
污泥回流是将处理好的活性污泥重新投入到进水污泥中进行再次代谢的过程。
通过合理控制污泥回流比例和回流方式,可以有效地减少原始进水中的有机物质含量,从而减少活性污泥的源头浓度。
活性污泥处理工艺中还可以考虑使用一些生物助剂和酶类物质。
这些生物助剂和酶类物质可以提高微生物的代谢活性和废水中有机物的降解速率,从而进一步减少活性污泥的源头浓度。
通过合理设计废水处理前的预处理工艺、增加氧气供应、控制进水温度等措施,合理控制污泥回流比例和回流方式以及使用生物助剂和酶类物质等手段,可以有效地减少活性污泥的源头浓度。
这些措施的实施可以提高废水处理效果,减少处理过程中的能耗和废物排放,实现废水资源化利用的目标。
基于强化微型动物捕食作用的污泥减量技术研究
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化 学和 生物 等手段 , 整个 生 物处 理 系 统 中污 泥产 使 量减少 的技 术 , 主要 包 括 降低 细 菌合 成 量 的代 谢 解
偶 联技 术 、 强微 生 物 隐性 生长 的 各种 溶 胞技 术 以 增
及 强化微 型 动物捕 食细 菌技术 。微 型动 物捕食 细菌 技 术 因其 污染 小 、 本低 等优 点而成 为研 究 的热 点 , 成 但 目前其 研究 多 为 实 验 室研 究 , 际应 用 较 少 。笔 实 者 在详细 介 绍和深 入分 析 当前 基 于强化微 型动 物捕
食 细 菌 污 泥 减 量 技 术 的 基 础 上 , 出 了 该 技 术 在 应 提
用 研究 中的重 点和 方 向 , 为实 际应用 提供 技术支 持 。
1 微 型 动物 进 行 污 泥减 量 的原 理
1 1 活 性 污 泥 微 型 动 物 的 群 落 结 构 . 活 性 污 泥处 理 过 程 是模 拟水 体 自净 过程 , 对 并
量 工 艺 。 针 对 现 有 研 究 中存 在 的 问题 , 出了 今 后 研 究 的 重 点 与 方 向 。 并 提 关 键 词 :污 泥 减 量 ; 型动 物 ; 食 微 捕
中图 分 类 号 : 7 3 1 X 0 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 6 1 1 5 ( 0 8 0 — 0 30 17 -5 62 0 )30 5—3
Ab t a t s r c :Thi a e n r du e h a i h o is o l dg e c i hr gh mi r — o n r d ton,lu — s p p r i t o c s t e b sc t e re fs u e r du ton t ou c o z o p e a i il s t a e wo sud r du ton t c ol i s wih bi l gi e ton, s m ma ie he r e f c s,a d p op s s r t s t l ge e c i e hn og e t o o c pr da i u rz s t i fe t n r o e t i u t r r s a c ie ton . her f r he e e r h d r c i . Ke r :s u ge r d ton; ir — o n; e a i n y wo ds l d e uc i m c o z o pr d to
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析活性污泥是污水处理中广泛使用的一种生物处理技术,它通过微生物的代谢作用来去除污水中的有机物和氮磷等污染物。
源头减量是指在源头控制污染物生成和排放,从而减少污水处理的负荷和成本。
微生物代谢是活性污泥去除污染物的关键过程之一。
微生物通过吸附、降解和转化等作用将有机废物和污染物转化为无害物质。
在此过程中,微生物的代谢活性起着至关重要的作用。
通过研究微生物的代谢途径和底物转化规律,可以优化活性污泥的运行条件,提高有机物的去除效率。
源头减量在微生物代谢中的应用可以通过以下几个方面实现:1. 优化饮食供给:活性污泥中的微生物需要不同的营养物质来维持生长和代谢。
在饮食供给方面,可以通过合理调整进水中的碳氮比、磷氮比以及微量元素的含量,来控制微生物对有机废物的降解速度和去除效果。
通过确保微生物的充足营养供给,可以提高微生物代谢的效率和活性污泥处理能力。
2. 控制有机负荷:源头减量的一个重要手段是控制有机负荷的排放。
有机负荷是指污水中的有机物质含量和供给速率。
过高的有机负荷会导致活性污泥系统中微生物对有机物的降解速率不足,产生过剩废物和污染物。
通过降低有机负荷的排放,可以减少对活性污泥系统的冲击,提高微生物代谢的效率。
3. 控制毒性物质:某些有机废物和污染物存在毒性,会抑制微生物的生长和代谢活性,降低活性污泥的处理能力。
在源头上控制毒性物质的生成和排放是非常重要的。
通过选择合适的工艺和技术,例如对有毒废水进行预处理、加入活性污泥中的抗毒物质等,可以减轻微生物受到的毒性影响,提高活性污泥系统的稳定性和降解能力。
4. 深化微生物代谢研究:微生物的代谢途径和底物转化规律是活性污泥去除污染物的关键。
通过深入研究微生物的代谢机制和特性,可以找到优化活性污泥系统的关键环节和控制参数。
研究微生物对不同底物的选择性降解机制,可以指导活性污泥的配制和调控,提高活性污泥的降解能力和活性。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量具有重要意义。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
活性污泥是一种由微生物组成的繁茂生物群落,可以有效降解有机废水中的污染物。
在活性污泥处理系统中,微生物通过吸附、吸附分解和吸附氧化等作用,将有机废水中的有害物质转化为无毒或低毒的物质。
微生物代谢是活性污泥处理系统中的关键环节,通过调控微生物代谢的活性,可以实现源头减排的目标。
源头减量是指在污染物产生的源头对其进行减少,从而减少对环境的污染。
生活污水中含有大量的有机污染物,通过约束源头有机污染物的排放,可以减少活性污泥处理过程中的负担,提高处理效果。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量是指通过优化微生物的代谢过程,降低有机物的生成量,从而减少有机废水的污染。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量可以通过调控微生物菌群的结构来实现。
不同的微生物对不同的有机废水具有不同的降解能力,通过调整微生物群落的结构,可以选择出具有高效降解废水能力的微生物。
在源头减量中,通过选择具有高效有机废水降解能力的微生物,可以实现对有机废水中的有害物质进行快速降解,减少有机物的生成量。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量还可以通过添加外源性物质来实现。
外源性物质可以通过提供微生物生长和代谢所需的营养物质,从而促进微生物的代谢活性。
添加适量的碳源、氮源等物质,可以提高微生物的生长速度和降解能力,从而减少有机废水中的有害物质的生成。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
随着城市化的不断发展和人口的持续增长,污水处理成为了一个重要的环境问题。
目前,污水处理中采用的主要方法是活性污泥法。
这种方法的原理是通过将污水和空气混合
后进入生物反应器中,利用微生物代谢作用将污水中的有机污染物呈氧化分解,并将它们
转化成无害的物质。
因此,活性污泥法具有良好的净化效果和经济性,但源头减少仍是治
理污染的重要策略之一。
活性污泥法处理污水形成的固体废物(即活性污泥)是源头减量的重要资源。
活性污
泥中含有大量的微生物,营养物质、有机物质等。
传统的处理方法是将活性污泥焚烧,但
这种方法不仅造成二次污染,而且浪费了宝贵的资源。
目前,研究人员通过微生物代谢的
作用,将活性污泥中的有机物质转化成生物能源的同时还可协助水质净化,进一步实现了
源头减量的目标。
通过微生物代谢,将活性污泥转化成生物能源的方法有很多种。
其中,最常见的方法
是利用微生物代谢作用将活性污泥中的生物有机物质转化成甲烷和其他可燃气体,形成生
物能源。
此外,还有一种方法是将活性污泥中微生物产生的多酚类物质转化成生物能源的
二氧化碳。
这些方法为活性污泥的资源化利用提供了一个有效途径。
与传统处理方法相比,微生物代谢转化活性污泥的方法具有很多优点。
首先,这种方
法可以实现源头减量,避免了将活性污泥焚烧带来的二次污染和资源浪费问题。
其次,利
用微生物代谢产生的甲烷和其他可燃气体可以用于发电和供暖,进一步降低处理污水的成本。
最后,微生物代谢转化活性污泥可以协助污水处理和水质净化,更好地维护生态环境。
利用颤蚓(Tubificidae )进行污泥减量的技术研究

利用颤蚓(Tubificidae )进行污泥减量的技术研究∗孔倩1 刘立超2 张静慧2 周军2李军1 甘一萍2(1 北京工业大学建筑工程学院,北京100124;2 北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心,北京100124)摘要:利用颤蚓进行污泥减量是一种能耗低,不产生二次污染的从源头上减少剩余污泥的绿色生态技术,具有较好的污泥减量效果,因此,近年来受到了许多学者的关注。
本文介绍了颤蚓(Tubificidae )的生长规律和繁殖规律,总结了涉及到利用颤蚓污泥减量原理的一些工艺,并针对现在研究中的问题提出了以后的研究方向与重点。
关键词:污泥减量,颤蚓,工艺1.引言目前,活性污泥法是应用最广泛的污水生物处理方法,活性污泥法会产生大量的剩余污泥,剩余污泥的处理费用占污水厂运行费用的25%~40%,甚至高达60%[1],并且这些剩余污泥中含有一定量的有毒有害物质以及未稳定化的有机物,如果不进行妥善的处理与处置,将会对环境造成直接或潜在的污染。
因此,一个有效的途径就是从源头上减少剩余污泥的产量。
污泥减量化是20世纪90年代提出的,通过采取物理化学、生物等手段使污水处理系统的外排生物量达到最少[2],目前污泥减量化的技术可分为3类:(1)溶胞一隐性生长。
通常采用物理、化学方法或二者结合的方法使细胞溶解,然后引起微生物的隐性生长,从而减少污泥产量;(2)解偶联代谢。
通过增加分解代谢和合成代谢之间的能量(ATP)差异,使供给微生物合成代谢的能量变得有限,从而减少剩余污泥的产量;(3)生物捕食。
根据生态学原理,食物链越长,能量损失越大,产生的生物量也越低。
生物捕食污泥减量技术依据生态学理论,基于物质和能量在食物链传递过程中逐级递减的原理,增加活性污泥系统中细菌捕食者(原、后生动物)的数量,模拟自然生态系统中的食物链原理进行污泥减量的技术,从物质形态来看,是通过微型动物的新陈代谢作用,将污泥中的固态物质转化为气态(主要形式为CO 2 ) 和液态(主要形式是H 2O) ,从而达到减量的目的,而捕食者的代谢产物及尸体又会成为细菌的食物,如此周而复始,便形成了一个生态循环。
基于生物捕食的污泥减量技术
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基于生物捕食的污泥减量技术摘要随着中国污水处理能力的快速提高,污泥量也同步大幅增加。
出于对污泥处理过程中的环境问题和经济效益的逐渐重视,上个世纪末提出了剩余污泥减量化的概念,当今污泥减量化技术已经成为国内外污水及污泥处理方面的研究热点。
通过查找文献并进一步总结,本文针对生物方法中的基于生物捕食原理的三种工艺作出介绍,并分析了其优缺点。
对污泥减量化的发展前景作出展望。
关键词污泥减量;微型动物;两段式生物反应器工艺;淹没式生物膜工艺;蚯蚓生物滤池工艺1、剩余污泥减量化的意义剩余污泥(excess activated sludge)是指活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。
剩余污泥的产生是在生化处理过程中,活性污泥中的微生物不断地消耗着废水中的有机物质。
被消耗的有机物质中,一部分有机物质被氧化以提供微生物生命活动所需的能量,另一部分有机物质则被微生物利用以合成新的细胞质,从而使微生物繁衍生殖,微生物在新陈代谢的同时,又有一部分老的微生物死亡,故产生大量剩余污泥。
而目前对于剩余污泥的处理需要分离、稳定、消化、脱水等步骤,最终处置常采用填埋、填海、农业或建筑业等,处理费用巨大,可占整个污水厂投资及运行费用的25%~65%[1],已成为城市污水处理厂的沉重负担。
由此可见,活性污泥法作为目前有效的污水处理工艺,虽然成本低廉,运用广泛,但是它会所产生的大量剩余污泥,成为弊端。
例如一个日处理量在30万吨左右的以厌氧好氧为工艺的污水处理厂,每天剩余污泥的产量大概是200~300吨左右含水率为80%的污泥,数量十分惊人,目前随着可用土地的减少以及人类对健康的关注程度的提高,污泥的最终处置越来越难。
因此,在保证污水处理效果的前提下,如何降低单位污泥产量,是污水处理过程中所必须关注的课题[2]。
由此提出污泥减量化,即使污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少,本质就是减少生物量,有物理、化学和生物手段。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析活性污泥是一种在废水处理过程中广泛应用的生物处理技术。
它通过微生物代谢活动,将废水中的有机物质降解为无害的物质。
活性污泥的源头减量是指通过改变废水处理工艺和优化微生物活性,实现废水处理过程中污泥产生的减量。
本文将从微生物代谢的角度对活性污泥源头减量进行浅析。
微生物是活性污泥工艺中关键的作用因子。
通过对微生物代谢活性的了解和调控,可以实现源头的污泥减量。
在废水处理过程中,微生物主要通过氧化和还原反应进行有机物的降解。
氧化反应通常由好氧菌完成,而还原反应通常由厌氧菌完成。
针对不同类型的废水,可以通过优化菌群组成和调整工艺参数,提高微生物代谢的效率,从而实现源头污泥的减量。
提高活性污泥中微生物的代谢活性是实现源头减量的重要途径之一。
微生物的代谢活性受到多种因素影响,包括温度、pH值、营养物质浓度等。
通过优化这些因素,可以提高微生物的生长速率和代谢效率,从而减少污泥的产生。
调整废水处理系统的温度和pH值,可以促进好氧菌和厌氧菌的生长,加快废水中有机物的降解速率。
通过添加适当的营养物质,如氮源和磷源,可以提供微生物代谢所需的营养物质,促进微生物的代谢活性。
降低废水中有机物质的浓度也是减少源头污泥的重要途径之一。
废水中有机物质的浓度越高,微生物处理废水所需的能量和营养物质就越多,从而产生的污泥也越多。
降低废水中有机物质的浓度对于减少源头污泥非常关键。
这可以通过进行预处理和后处理来实现。
预处理包括物理化学方法和生物方法,如固液分离、混凝沉淀和厌氧消化等,这些方法可以减少废水中的悬浮物和可溶性有机物质的浓度。
后处理包括生物方法和化学方法,如生物膜反应器和活性炭吸附等,这些方法可以进一步降低废水中的有机物质浓度。
利用微生物代谢活性实现活性污泥源头减量不仅可以减少废水处理过程中的产污量,还可以节约能源和资源。
废水处理厂通常是能源消耗较大的工业设施之一,其中一部分能源用于微生物处理废水所需的通风和搅拌等设备。
污泥减量技术的研究及其应用(二)
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1.2.物捕⾷ 由于低效的⽣物转换,能量在从低营养级(细菌)向⾼营养级(原⽣动物和后⽣动物)的传递过程中发⽣损失。
因此,理想状况下应该是能量损失总量和⽣物产⽣量最⼩[8],也就是说,⾷物链越长,能量损失越⼤,那么⽤来合成⽣物体的能量越少。
所以,减少⽣物量的另外⼀个⽅法是根据⽣态原理,在⾷物链中极⼤地促进捕⾷细菌的⽣物体⽣长。
原⽣动物是活性污泥中最常见的细菌捕⾷者,可分为游离型、爬⾏型和附着型三种,约占⽣物体总量的5%,其中70%的原⽣动物是纤⽑⾍(Ciliate);后⽣动物通常为线⾍和轮⾍。
有⼏个因素影响原⽣动物捕⾷细菌:纤⽑⾍⼤⼩、停留时间(考虑到纤⽑⾍的⽣长速率)、细菌状况(密度、死活)和进⽔的BOD.在常规活性污泥法中,⽣物处理在⼀个曝⽓池中进⾏,由于微⽣物群的复杂性,原⽣动物和后⽣动物的存在抑制了分散细菌的⽣长,但有利于结团细菌或成膜细菌的⽣长(它们不易被捕⾷者掠夺),这意味着在常规活性污泥法中产⽣的⼤部分细菌不能被捕⾷者消灭,从⽽导致污泥产率⾼。
因此,为了克服常规活性污泥法微⽣物的选择压⼒,⽬前最常⽤的是两段法,第⼀阶段为分散细菌阶段,⽬的是促进分散细菌(Dispersed bacteria)的⽣长。
该阶段具有如下操作特点:曝⽓、完全混合、⽣物体不滞留和污泥龄很⼩,它的关键设计参数是⽔⼒停留时间(HRT)等于固体停留时间(SRT),⽔⼒停留时间必须⾜够长以避免冲⾛分散细菌,⼜必须⾜够短以防⽌细菌结团和捕⾷者的⽣长,该阶段的反应器为恒化器(Chemostat)。
第⼆阶段为捕⾷者阶段,⽬的是促进原⽣动物和后⽣动物的⽣长,其特点是污泥龄较长,该阶段的反应器可为活性污泥、⽣物膜或膜⽣物反应器等。
Ratsak等采⽤两段法进⾏了纤⽑⾍(Tetrahymena Pyriformis)捕⾷细菌(Pseudomonas Fluorescens)的⼩试研究,发现其⽣物体产⽣量⽐没有纤⽑⾍捕⾷的减少了12%~43%.Lee和Welander进⾏了类似的研究,第⼆段设计为⽣物膜反应器,原⽣动物和后⽣动物可减少⽣物体产⽣量的60%~80%.采⽤两段法处理5种不同制浆和造纸废⽔,第⼆阶段采⽤活性污泥和⽣物膜反应器(悬浮填料和固定填料),⼩试结果表明,常规活性污泥法的污泥产率为0.2~0.4kgSS/kgCOD,⽽两段法的污泥产率为0.01~0.23kgSS/kgCOD,其中固定填料的⽣物膜反应器污泥产率最低。
3种生物处理方式对污泥减量效果的比较及优化.

3种生物处理方式对污泥减量效果的比较及优化
2011-01-14
摘要:通过间歇试验得到3种生物方式(污泥好氧消化、厌氧消化以及颤蚓摄食)对污泥的'比减量速率、污泥减量速率和污泥减量比例.当初始污泥浓度为2 500mg・L-1时,经过24h减量,颤蚓摄食、厌氧消化和好氧消化3种方式对污泥
的比减量速率R分别为0.13 mg・(mg・d)-1,0.09 mg・(mg・d)-1和0.03 mg
・(mg・d)-1,对污泥的减量速率分别为315 mg・(L・d)-1,263mg・(L・d)-1和65mg・(L・d)-1.通过细菌荧光染色和脱氢酶活性检测证实颤蚓摄食在短时间内对污泥中细菌细胞膜的破坏程度最大,可以将颤蚓摄食和厌氧消化相组合强化对污泥的减量.对于初始浓度为2 500mg・L-1的污泥,颤蚓摄食12h后再厌氧消化36h,可以在2d左右使污泥减量的比例达到30%,减量比速率为0.25 mg・(mg・d)-1.当初始污泥浓度增加到4 240mg・L-1,颤蚓摄食时间需要延长到24h方能
保证组合工艺对污泥最大程度地减量.作者:梁鹏黄霞钱
易杨乃鹏 LIANG Peng HUANG Xia QIAN Yi YANG Nai-peng 作者单位:梁鹏,黄霞,钱易,LIANG Peng,HUANG Xia,QIAN Yi(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京,100084)
杨乃鹏,YANG Nai-peng(中国矿业大学化学与环境工程学院,北京,100083)
期刊:环境科学 ISTICPKU Journal:ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):2006, 27(11) 分类号:X703 关键词:污泥减量颤蚓摄
食厌氧消化好氧消化。
污水处理中的污泥减量技术

污水处理中的污泥减量技术在污水处理的过程中,污泥的产生是一个不可避免的问题。
随着污水处理量的不断增加,污泥的产量也日益庞大。
这些污泥不仅占用大量的土地资源,处理不当还可能对环境造成严重的污染。
因此,污泥减量技术的研究和应用成为了污水处理领域的一个重要课题。
污泥是污水处理过程中的副产物,主要由微生物、有机物、无机物、水分等组成。
传统的污水处理方法往往会产生大量的剩余污泥,这些污泥的处理和处置成本高昂,给污水处理厂带来了沉重的负担。
因此,如何有效地减少污泥的产生量,成为了亟待解决的问题。
目前,常见的污泥减量技术主要包括以下几种:生物处理技术生物处理技术是通过优化微生物的代谢过程来实现污泥减量的目的。
其中,解偶联代谢技术是一种较为常见的方法。
解偶联剂能够破坏微生物细胞内的能量代谢过程,使微生物在分解有机物时产生的能量无法有效地用于细胞合成,从而减少污泥的产量。
此外,生物捕食技术也在污泥减量中发挥着重要作用。
通过在处理系统中引入原生动物、后生动物等捕食者,捕食细菌和微生物絮体,从而降低污泥的产生量。
还有一种是代谢解耦联技术,通过使用化学物质来破坏微生物的能量代谢过程,使得微生物在分解有机物时产生的能量不能有效地转化为生物量,从而实现污泥减量。
物理处理技术物理处理技术主要包括超声波处理、热处理和机械破碎等方法。
超声波能够破坏污泥的细胞结构,释放细胞内的物质,促进微生物的进一步分解,从而减少污泥的产量。
热处理则是通过加热污泥,使微生物细胞失活,加速有机物的溶解和分解,同时减少污泥的体积和质量。
机械破碎则是通过物理力量将污泥絮体破碎成更小的颗粒,增加微生物与底物的接触面积,提高微生物的代谢效率,从而实现污泥减量。
化学处理技术化学处理技术主要是通过添加化学药剂来实现污泥减量。
常见的化学药剂有氧化剂、混凝剂和絮凝剂等。
氧化剂如过氧化氢、臭氧等能够氧化污泥中的有机物,破坏微生物的细胞结构,促进微生物的分解和代谢,从而减少污泥的产量。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析活性污泥工艺是一种常见的污水处理技术,它主要依靠微生物代谢作用来降解污水中的有机物,达到净化水质的目的。
但是,活性污泥工艺也面临着许多挑战,如处理效果下降、氮、磷等营养物质排放过多等问题。
因此,源头减量的方法成为了解决活性污泥工艺困境的一种有效途径。
源头减量指在污水排放至污水处理厂之前,通过技术手段降低污水中污染物的含量。
其中,基于微生物代谢的源头减量方法主要是通过控制污染物生成的量和质量,降低活性污泥工艺的处理负荷。
具体来讲,源头减量方法包括了以下几个方面。
一、污染源处置。
对于具有生产性质的企业,应设置中间储存污水池,并在池内先进行沉淀、pH调节等过程,减轻污水中污染物的浓度和毒性,减少对污染物的厌氧消化和生物脱氮脱磷过程的负荷。
对于家庭污水,在源头上采用节水装置、分流分户处理等措施,减少污水中含有的有机质、氮、磷等。
二、调节进水水质。
进水水质是影响活性污泥工艺处理效果的重要因素之一。
通过种种手段调节进水水质,可以最大程度地减轻活性污泥工艺处理负荷。
具体来讲,可以通过人工控制污水中COD、氮、磷的含量,保证进水水质的稳定性和均一性,避免因进水水质的波动而使活性污泥工艺处理效率下降。
三、提高氧化效率。
微生物在接受污水中物质代谢和生长的过程中需要大量的氧气,因此提高氧化效率可以减轻处理设施的负荷。
在现有的活性污泥工艺中,一般通过调节曝气量、增加加氧装置等手段来提高氧化效率。
综上所述,基于微生物代谢的源头减量是活性污泥处理技术提高处理效率和降低对环境的影响的重要途径。
在实际应用中,可以根据不同的污染源情况,选取有效的方法进行源头减量,从而达到净化水质、保护环境的目的。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析
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基于微生物代谢的活性污泥源头减量浅析活性污泥是一种由微生物组成的复杂生态系统,其在废水处理中起到关键的作用。
通过利用微生物代谢活性来降解有机废水物质,活性污泥能够将废水中的有机物质转化为无机物质,并降低废水中有机物的浓度。
废水处理过程中会产生大量的污泥,这不仅给污水处理厂带来了处理和处置的问题,还影响了环境的质量。
源头减量是解决这个问题的关键。
源头减量是指在源头即废水产生的地方采取措施减少废水的产生和污染物的浓度,以减少废水处理过程中的处理量和处理成本。
基于微生物代谢的活性污泥源头减量,主要依靠微生物代谢活性的调节和优化。
下面将从三个方面对基于微生物代谢的活性污泥源头减量进行浅析。
第一,优化微生物群落结构。
不同的废水中的有机物质组成和浓度不同,适应不同有机物质的微生物群落结构也有所不同。
通过调节微生物源头,选择适应废水特性的微生物,可以提高活性污泥对有机物质的降解能力。
通过添加特定的菌群或优化调节废水中微生物的种类和数量,可以降低废水中有机物的浓度,减少活性污泥的产生量。
通过调整废水中的pH值、温度和气氛等条件,也可以优化微生物群落结构,提高废水处理的效果。
第二,优化废水处理工艺。
传统的废水处理工艺主要依靠活性污泥法,该方法需要大量的污泥产生,并且需进行后续的处理和处置。
优化废水处理工艺是减少活性污泥产生量的有效途径之一。
目前,一些新型的废水处理技术已经发展起来,如膜生物反应器、微生物燃料电池和生物膜反应器等。
这些新型工艺在降解废水中有机物的减少了活性污泥的产生量,从源头上实现了减量。
开发废水的资源化利用途径。
废水中含有大量的有机物质和营养物质,可以通过生物转化过程将其转化为有价值的产品。
利用微生物代谢过程,将废水中的有机物质转化为生物质和生物气体等产品,这既减少了废水中有机物质的浓度,又实现了废水资源的利用。
将活性污泥经过适当处理和改造,可以将其作为肥料或生物饲料等农业和畜牧业的有机肥料使用,实现了废水中养分的循环利用。
AO工艺中基于颤蚓生物捕食作用的污泥减量方法研究的开题报告
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AO工艺中基于颤蚓生物捕食作用的污泥减量方法研
究的开题报告
一、研究背景和目的
在现代城市化进程不断加快的背景下,城市污水处理成为一项十分
重要的环境问题。
传统的污水处理方式采用生化处理,但存在着能耗高、处理周期长、处理效果不尽如人意等问题。
为此,许多新的污水处理方
法被提出。
本研究的目的是基于颤蚓生物捕食作用,探究一种新的污泥减量方法,该方法可以将污泥减少至原来的70%左右。
通过研究,将为实现全
新的污水处理方法提供理论支持。
二、研究内容和方法
颤蚓生物在捕食污泥生物时产生的机械效应可以破坏污泥微生物的
稳定状态,释放出有机物质和氮磷等养分,加速其对水中有机物质的降
解和削弱污泥的泥化特性,从而减少污泥生物的繁殖次数,达到减少污
泥生物量的目的。
本研究将采用实验室培养系统,在不同条件下培养颤蚓生物,并研
究颤蚓生物对污泥的降解效果。
同时,对污泥中的化学氧需氧量、总氮、总磷等指标进行监测,探究颤蚓生物捕食作用对水质的影响。
三、预期结果和意义
本研究预期可以发掘出一种新的污泥减量方法,既可以减少处理过
程中的投资和能耗成本,又可以提高处理效果,降低环境污染问题,同
时能够促进微生物与动物之间的生态平衡,对于实现可持续发展目标具
有重要意义。
利用微型动物捕食进行污泥减量的研究进展
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文章编号:100926825(2007)0720342203利用微型动物捕食进行污泥减量的研究进展收稿日期6226作者简介柳学伟(2),男,西安建筑科技大学环境与市政工程学院硕士研究生,陕西西安 55王志远(2),男,教授,西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安 55柳学伟 王志远摘 要:介绍了目前用来作为污泥减量的微型动物种类,并阐述了在线减量工艺和离线减量工艺两种生物捕食减量工艺,总结了生物捕食污泥减量技术的污泥减量效果,最后提出了其今后的研究方向。
关键词:微型动物,捕食,污泥减量,生物膜法中图分类号:X703文献标识码:A 生物捕食污泥减量技术是增加活性污泥系统中细菌捕食者的数量,模拟自然生态系统中的食物链原理进行污泥减量的技术,从物质形态来看,是通过微型动物的新陈代谢作用,将污泥中的固态物质转化为气态(主要形式为CO 2)和液态(主要形式是H 2O ),从而达到减量的目的。
以其低能耗、低成本、无二次污染的特点而成为一种理想的生态减量技术。
1 目前用来研究的捕食生物种类1.1 原生动物活性污泥中的原生动物包括鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫。
鞭毛虫有三角袋鞭虫和葡萄异鞭虫等,肉足虫有后湖马氏虫和半圆表壳虫等。
纤毛虫在运行良好的活性污泥中是优势种,每1mL 曝气池悬浮液中,可含5×104个,占总生物量的5%,是活性污泥中最常见的捕食者,依生活习性可分为三类:游泳类群,爬行类群和固着类群[1]。
1.2 后生动物轮虫:在显微镜下经常能看到部分轮虫撕扯污泥絮体的碎片,轮虫个体消耗大量的细菌和固体颗粒物可以补偿由于其数量不足的劣势。
在活性污泥中的轮虫数量,据报道可达4500ind/mL [2]。
线虫:属于原腔动物门,喜欢在各种水体的碎屑中钻洞挖掘,前端口器发达,对活性污泥的直接影响较小[3]。
寡毛纲环节动物是具有体腔和体节的蠕虫,属环节动物门。
寡毛纲中的飘体虫科、仙女虫科、颤蚓科能大量摄食细菌和有机颗粒,每天的食量是自身重量的几倍[4]。
江西婺源县污水处理厂污泥过程减量关键技术示范工程实施方案(修改稿)
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婺源县污水处理厂污泥过程减量关键技术示范工程实施方案一、概述1.项目名称婺源县污水处理厂污泥过程减量关键技术示范工程。
2.总体思路利用水蚯蚓和微生物的协同作用消解剩余污泥,实现城镇污水处理厂污泥过程减量。
基于生物捕食的污泥过程减量技术能从源头控制污泥产生,并且能耗低、运行费用省、无二次污染。
对原有污水厂的改造,应尽可能不影响日常的工艺运行,实现污水处理厂污泥过程减量关键技术的应用示范。
3.预期目标通过对婺源县污水处理厂的改造,将实现如下几个预期目标:a)在不影响工艺效率和效能的前提下,实现污泥减量80%以上;b)针对性的建立污泥过程减量关键技术的工艺操作及技术规范;c)掌握以水蚯蚓原位消化为核心的工艺过程污泥减量成套技术;d)形成具有自主知识产权的、处于国际领先水平的新一代污泥减量生物处理技术,为原位消解污泥的规模化安全应用提供技术支撑。
4.项目背景针对目前城镇污水处理厂污泥出路不畅,处理处置系统存在的工艺繁复、投资大、能耗高、重金属污染迁移、占用土地资源等关键共性问题,探索出一条使整个污水处理系统在保证污水处理效能的前提下,大幅减少污泥产量的工艺方法,具有重大的环境效益和经济效益。
我公司自2006年诸暨市污水处理厂运行实践中发现水蚯蚓消化污泥现象以来,通过大量的实验室研究及不懈的探索调整污水厂实际运行,实现污泥减量81.7%。
在此基础上,公司于2008年9月开始实施浙江省重大科技专项(优先主题)社会发展项目《城镇污水处理与水蚯蚓原位消解污泥技术研究与示范工程》(2008C13018)。
经过对污水处理中UNITANK工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺的技术改造、长时间的实际运行,监测结果表明出水水质均稳定达标,污泥减量显著,高达64.5%~81.7%,分别验证了该技术对不同污水处理工艺、不同地域的适用性。
基于以上的试验研究,公司于2009年8月申报国家高技术研究发展计划(863计划)项目《城镇污水处理厂污泥过程减量关键技术开发与示范》(2009AA064301)。
剩余污泥减量技术及其研究进展
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150给水排水 Vol.35 增刊 2009剩余污泥减量技术及其研究进展袁 媛1于海琴2(1北京城建设计研究总院第六设计所,北京 100037;2北京交通大学土木建筑工程学院市政与环境工程系,北京 100044)摘要 根据生物处理工艺中影响剩余污泥产生的可能途径,将污泥减量技术分为基于解偶联生长的污泥减量技术、基于隐性生长的溶胞技术、基于食物链作用的生物捕食技术三个方面,并介绍了各种技术的内涵和基本原理。
结合国内外污泥减量的研究进展讨论了污泥减量的负面效应和发展方向。
关键词 生物处理 污泥减量 解偶联 隐性生长 微型动物捕食活性污泥法是迄今为止世界上应用最广泛的污水生物处理技术之一,但是它所产生剩余污泥会对环境造成直接或潜在的污染,因此对剩余污泥进行处理和处置具有很强的必要性和重要性。
剩余污泥的产量较大,一般占污水处理量的0.3%~0.5%(以含水率97%计)。
同时,污泥处理的投资和运行费用巨大,占整个污水处理厂投资及运行费用的25%~65%,已成为污水处理厂面临的沉重负担[1]。
在这种情况下,污泥减量技术的发展就应运而生了。
如何在保证污水处理效果的前提下,采用适当措施使单位污泥产量降低,已成为污水处理过程中必须关注的重要课题。
1 污泥减量技术20世纪90年代,在剩余污泥资源化的基础上,人们提出了污泥减量化的新概念,即通过利用物理、化学、生化的手段,使得整个污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少。
目前广泛使用的是生化方法,生化处理主要是依靠降低微生物产率和增强微生物自身内源呼吸,促进微生物自身的分解,最终达到污泥自身产量的减少[2]。
污泥减量的实质即为微生物量的减少。
在生物处理过程中,微生物利用废水中的有机物进行合成代谢,在去除污染物的同时使得污泥产量增加;微生物利用内源呼吸作用对自身物质进行消耗,可减少剩余污泥的产量;在各种处理工艺中,生物捕食作用也可减少微生物量,达到污泥减量的目的。
因此,要达到污泥减量的目的,可通过以下途径来实现: 减少生物体的产生量; 增强微生物对自身物质的消耗; 强化生物的捕食作用。
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基于生物捕食的污泥减量技术摘要随着中国污水处理能力的快速提高,污泥量也同步大幅增加。
出于对污泥处理过程中的环境问题和经济效益的逐渐重视,上个世纪末提出了剩余污泥减量化的概念,当今污泥减量化技术已经成为国内外污水及污泥处理方面的研究热点。
通过查找文献并进一步总结,本文针对生物方法中的基于生物捕食原理的三种工艺作出介绍,并分析了其优缺点。
对污泥减量化的发展前景作出展望。
关键词污泥减量;微型动物;两段式生物反应器工艺;淹没式生物膜工艺;蚯蚓生物滤池工艺1、剩余污泥减量化的意义剩余污泥(excess activated sludge)是指活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。
剩余污泥的产生是在生化处理过程中,活性污泥中的微生物不断地消耗着废水中的有机物质。
被消耗的有机物质中,一部分有机物质被氧化以提供微生物生命活动所需的能量,另一部分有机物质则被微生物利用以合成新的细胞质,从而使微生物繁衍生殖,微生物在新陈代谢的同时,又有一部分老的微生物死亡,故产生大量剩余污泥。
而目前对于剩余污泥的处理需要分离、稳定、消化、脱水等步骤,最终处置常采用填埋、填海、农业或建筑业等,处理费用巨大,可占整个污水厂投资及运行费用的25%~65%[1],已成为城市污水处理厂的沉重负担。
由此可见,活性污泥法作为目前有效的污水处理工艺,虽然成本低廉,运用广泛,但是它会所产生的大量剩余污泥,成为弊端。
例如一个日处理量在30万吨左右的以厌氧好氧为工艺的污水处理厂,每天剩余污泥的产量大概是200~300吨左右含水率为80%的污泥,数量十分惊人,目前随着可用土地的减少以及人类对健康的关注程度的提高,污泥的最终处置越来越难。
因此,在保证污水处理效果的前提下,如何降低单位污泥产量,是污水处理过程中所必须关注的课题[2]。
由此提出污泥减量化,即使污水处理系统向外排放的生物固体量达到最少,本质就是减少生物量,有物理、化学和生物手段。
目前,生物手段中,利用微型生物的捕食作用,产生减少剩余污泥产量的作用,不但处理效果好,而且基建投资少,运行费用低,无二次污染,得到广泛关注。
本文主要介绍三种基于生物捕食的污泥减量技术。
2、三种基于微型生物捕食的污泥减量技术水处理中,通常将原生动物和一些体积较小的后生动物(如轮虫、线虫)等称为微型动物,它们在食物链的最高端,捕食细菌。
依据生态学原理,当能量从低营养级传递到高营养级时,系统中食物链越长,能量的损耗就越多,合成的新生物的数量越少,污泥产生量就越少。
所以,延长生物链或者强化食物链中微型生物的捕食作用是减少污泥量的有效方法。
微型生物与细菌之间除了捕食者与被捕食者的关系之外,还有互利共生的关系。
微型动物能强化细菌的活性、促进细菌的自身氧化和代谢能力,这些都有利于减少污泥量。
所以,在活性污泥系统中引入寡毛蠕虫[3,4]、红斑螵体虫[5]或者采用蚯蚓生物滤池[6]来对污泥进行生物代谢的强化,生物污泥能在生态环境中被吸收,达到污泥减量的作用。
基于微型生物捕食的污泥减量技术,基本上实现无危害、无污泥外排,并且出水水质基本不受影响,也可以实现工业化的应用。
2.1两段式生物反应器工艺两段式工艺充分利用了食物链生态学的原理,不需要对污水处理系统添加任何物质,就能达到污泥的减量化。
两段式生物反应器由两个阶段的反应器组成:第一阶段为分散细菌阶段,采用完全混合式反应器,水力停留时间与污泥停留时间相等,去除污水中有机物的同时,能促进细菌的大量生长;第二阶段为捕食阶段,就是物质和能量由食物链的低级别向高级别的转化阶段,其反应器的环境条件适于微型生物增殖,污泥龄长于水力停留时间[7]。
其中,第一段的水力停留时间是这一系统的关键设计参数,必须保持分散菌的数量,又要避免微型生物的增长。
经过大量实验[8]证明,两段式生物反应器确实能有效的减少污泥产量,它作为利用生态学食物链原理,利用活性污泥自然生态系统的捕食过程实现污泥减量的新兴工艺,非常具有研究价值。
但是从研究结果来看,两段式工艺的主要缺点在于:1、第一阶段中的HRT参数一般认为在1~12h,但是在实际操作中难以控制。
2、微型动物对污泥的捕食会造成营养物质(N、P等)释放,使出水的水质收到影响。
2.2 淹没式生物膜工艺淹没式生物膜污水处理技术,是由哈尔滨建筑大学王宝贞[9]等开发的新技术,是在污水反应池中放置生物膜载体填料,形成悬浮生长的生物处理系统。
其原理是当污水通过填料时,由大量细菌、真菌、原生动物、后生动物和藻类等组成的生物膜会在填料上逐渐形成,淹没式生物膜工艺也运用了生态学食物链的原理,具有较长的食物链和复杂的生态系统,因此能有效并且无害地降解污水中的有机污染物和细菌等,达到降低剩余污泥产量的目的。
经过实验证明,采用淹没式生物膜工艺的污水处理厂,其剩余污泥的产量是相同规模的处理厂剩余污泥量的1/3~1/10。
采用该技术的番禺祁福新村污水处理厂(日处理量8000m3/d),自投产以来一年多没有产生剩余污泥,实现了污泥的零排放[10]。
淹没式生物膜反应器的优点在于:1、能有效的减少剩余污泥产量,减量效果能达到100% 2、化学需氧量、氨氮、SS的去除率都能达到80%以上3、有较好的除磷效果。
在国内所做的实验中,迟军[11]在应用淹没式生物膜反应器处理含磷污水的研究中发现,污水在经过前置厌氧阶段后除磷率可达63%,李军的研究结果发现,填料密度为30%,水力停留时间9h,其中厌氧3h,好氧6h时,进水的COD负荷在0.27-1.32kg/m3 /d范围内,除磷率均可达到90%以上。
2.3蚯蚓生物滤池工艺蚯蚓广泛分布在生态环境中,在食物链中属于分解者,以废弃或腐烂的有机物为食,有惊人的吞噬能力,并且其消化道能分泌蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等多种酶类。
蚯蚓本身具有强大的处理污染物的能力,日益被环保工作者所重视。
蚯蚓生物滤池工艺首先由国内同济大学[12]展开相关的研究,目前已经经历了多次甚至包括生产规模性的实验。
蚯蚓生物滤池由布水器、滤料床和沉淀室构成,由普通生物滤池改进,其中布水器起到均匀布水的作用。
一般滤料床设3层滤料,蚯蚓主要活动在滤料层的表面,滤料表层还应有一定厚度的植物性填料,其不仅能够起到二次布水的作用,减轻水利冲刷对蚯蚓的影响,还能起到遮光并且缓解环境温度剧烈变化的作用,为蚯蚓的生存环境提供保障。
中间层作为补充层,主要由木屑、泥炭、棉籽壳、谷壳和树皮等材料构成,厚度与蚯蚓分解处理层相当;最下面有承托层,是由粗、细两种石英砂构成,其中,粗石英砂粒径在20~40mm,处于最底层,细石英砂粒径为10~15mm,位于粗石英砂之上。
蚯蚓生物滤池采用了现代生态设计理念,在污水处理系统中引入了蚯蚓,延长了食物链,使生态环境复杂化,稳定化。
蚯蚓能分解污水中的悬浮物、生物污泥及部分微生物,少量的增殖蚯蚓可以作为农牧业饲料,而蚯蚓粪则可以作为微生物的食料,有利于微生物的增殖,正是蚯蚓和微生物的协同共生作用,使蚯蚓生物滤池具有污水污泥同步高效处理的能力。
蚯蚓生物滤池的优点[13]显而易见:处理污水能力较好,基本上不产生污泥,工艺简单,造价低,无污染,是一种经济生态型的污水处理设备。
而它的缺点也存在:1、蚯蚓不能长期生长在滞水的环境中,此工艺的水力负荷较低,适合中小型的污水处理厂;进水的有机负荷也不能太大,如果超出了蚯蚓的摄食能力,有机物的堆积会破坏蚯蚓的生存环境;3、温度也是该工艺需要注意的参数,过低或者过高的环境温度都不利于蚯蚓的生长,蚯蚓的活性被降低之后,滤池出水的水质及污泥的处理效果都会相应变差。
3、结论秉承“清洁生产”的原则,污泥的治理从“末端治理”转向了“源头控制”。
污泥减量化的研究,是实现污水处理经济生态化发展的需要。
有很多专家学者正在研究剩余污泥的处理,有的尚且还在实验阶段,有的已经投入生产实践。
本文中主要介绍的是生物法污泥减量技术中基于生物捕食的三种工艺:两段式生物反应器工艺、生物膜工艺和蚯蚓生物滤池工艺。
这种利用微型动物减少污泥产量的工艺不但具有较好的污泥减量效果,而且不会产生副产物。
对环境没有二次污染,并且有能耗少、运行费用低等诸多优点,是目前解决剩余活性污泥问题最为经济可行的方法之一,十分有发展前景。
由于对污泥减量化的日益重视,以后将有更多剩余污泥减量化新工艺、新技术的开发和研究。
只有做到减量化、资源化、无害化处置剩余污泥,才能从根本上达到环保,节省费用的目的。
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