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中高分子量聚丙烯酰胺对污泥厌氧消化的影响

王旭东 李先国 张海清 潘康红 张大海

颉亚玮, 徐冉云, 丁伟, 蒋毅恒, 张奔, 刘宏远. 含氯离子苯酚废水高级氧化过程AOX生成研究[J]. 环境工程, 2022, 40(5): 1-8. doi: 10.13205/j.hjgc.202205001
引用本文: 王旭东, 李先国, 张海清, 潘康红, 张大海. 中高分子量聚丙烯酰胺对污泥厌氧消化的影响[J]. 环境工程, 2022, 40(5): 82-87. doi: 10.13205/j.hjgc.202205012
JIE Ya-wei, XU Ran-yun, DING Wei, JIANG Yi-heng, ZHANG Ben, LIU Hong-yuan. AOX FORMATION DURING THE ADVANCED OXIDATION OF PHENOL WASTEWATER CONTAINING CHLORIDE ION[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(5): 1-8. doi: 10.13205/j.hjgc.202205001
Citation: WANG Xu-dong, LI Xian-guo, ZHANG Hai-qing, PAN Kang-hong, ZHANG Da-hai. EFFECT OF MEDIUM AND HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYACRYLAMIDE ON PERFORMANCE OF SLUDGE ANAEROBIC DIGESTION[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(5): 82-87. doi: 10.13205/j.hjgc.202205012

中高分子量聚丙烯酰胺对污泥厌氧消化的影响

doi: 10.13205/j.hjgc.202205012
基金项目: 

山东省重点研发计划项目(2020CXGC010703)

详细信息
    作者简介:

    王旭东(1991-),男,硕士研究生,主要研究方向为污泥资源化利用。wxd9197@stu.ouc.edu.cn

    通讯作者:

    张大海(1978-),男,博士,副教授。dahaizhang@ouc.edu.cn

EFFECT OF MEDIUM AND HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYACRYLAMIDE ON PERFORMANCE OF SLUDGE ANAEROBIC DIGESTION

  • 摘要: 市政污水处理厂剩余污泥通常通过脱水和进一步厌氧消化实现减量和资源化。阳离子聚丙烯酰胺(cPAM)是脱水过程中常用的絮凝剂,其对后续厌氧消化性能的影响研究仍不深入。研究发现:中高分子量cPAM会抑制厌氧消化过程中有机质的溶出与水解、产酸和产甲烷效率;且中分子量的cPAM抑制效果更强。添加中分子量cPAM的溶解性蛋白质、多糖和短链脂肪酸(SCFAs)的最高产量比对照组分别降低了22.3%、28.4%和38.6%,添加高分子量cPAM的实验组则分别降低了7.4%、19.4%和25.9%;相应地,添加中、高分子量cPAM污泥的30 d甲烷累积产量为(40.4±1.4),(49.8±1.3) mL CH4/g VSS,比对照组的(61.0±1.4) mL CH4/g VSS分别降低了33.7%、18.3%。由此建议剩余污泥脱水过程中,要综合考虑cPAM添加量和分子量对后续厌氧消化性能的影响,以达到效益最佳。
  • [1] 戴晓虎.我国污泥处理处置现状及发展趋势[J].科学,2020,72(6):30-34.
    [2] APPELS L,BAEYENS J,DEGRÈVE J,et al.Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge[J].Progress in Energy and Combustion Science,2008,34(6):755-781.
    [3] 熊焕嘉,刘峙嵘.絮凝剂的开发及其应用进展[J].油气田环境保护,2011,21(2):30-33.
    [4] 施正华,李秀芬,宋小莉,等.采用阳离子聚丙烯酰胺改善污泥水解液的脱水性能[J].2017,11(10):5615-5620.
    [5] CHU C P,LEE D J,CHANG BEA-VEN,et al. "Weak" ultrasonic pre-treatment on anaerobic digestion of flocculated activated biosolids[J].Water Research,2002,36(11):2681-2688.
    [6] 何旭,俞志敏,卫新来.聚丙烯酰胺对生活污泥脱水的实验研究[J].环境科学导刊,2015,34(1):61-66.
    [7] WANG D B,LIU X R,ZENG G M,et al.Understanding the impact of cationic polyacrylamide on anaerobic digestion of waste activated sludge[J].Water Research,2018,130(Mar.1):281-290.
    [8] 刘建平,王雪芳,杨小敏.高分子量聚丙烯酰胺的合成与应用进展[J].化学工程师,2010(8):26-28.
    [9] FEDERATION W E,APH A.Standard methods for the examination of water and wastewater[J].American Public Health Association:Washington,DC,USA,2005.
    [10] LIU H B,WANG Y Y,WANG L,et al.Stepwise hydrolysis to improve carbon releasing efficiency from sludge[J].Water Research,2017,119:225-233.
    [11] ZHAO J W,WANG D B,LI X M,et al.Free nitrous acid serving as a pretreatment method for alkaline fermentation to enhance short-chain fatty acid production from waste activated sludge[J].Water Research,2015,78:111-120.
    [12] ELEFSINIOTIS P,OLDHAM W.Effect of HRT on acidogenic digestion of primary sludge[J].Journal of Environmental Engineering,1994,120(3):645-660.
    [13] LIU Y D,ZHU Y D,JIA H H,et al.Effects of different biofilm carriers on biogas production during anaerobic digestion of corn straw[J].Bioresource Technology,2017,244(Pt 1):445-451.
    [14] YUAN Y Y,HU X Y,CHEN H B,et al.Advances in enhanced volatile fatty acid production from anaerobic fermentation of waste activated sludge[J].Science of the Total Environment,2019,694:133741.
    [15] 卢怡清,许颖,董滨,等.去除城市生活污泥中有机络合态金属强化其厌氧生物制气[J].环境科学,2018,39(1):284-291.
    [16] LU K X,PING Q,LI Y M.Understanding the abiotic interaction between phosphate and macromolecular organic compounds in waste activated sludge during anaerobic treatment[J].Science of the Total Environment,2021,782:146864.
    [17] BASUVARAJ M,FEIN J,LISS S N.Protein and polysaccharide content of tightly and loosely bound extracellular polymeric substances and the development of a granular activated sludge floc[J].Water Research,2015,82:104-117.
    [18] LIANG J L,LUO L W,LI D Y,et al.Promoting anaerobic co-digestion of sewage sludge and food waste with different types of conductive materials:performance,stability,and underlying mechanism[J].Bioresource Technology,2021,337:125384.
    [19] GIANFREDA L,RAO M A.Potential of extra cellular enzymes in remediation of polluted soils:a review[J].Enzyme and Microbial Technology,2004,35(4):339-354.
    [20] LUO Y L,YANG Z H,XU Z Y,et al.Effect of trace amounts of polyacrylamide (PAM) on long-term performance of activated sludge[J].Journal of Hazardous Materials,2011,189(1/2):69-75.
    [21] CHU C P,LEE D J,CHANG B V,et al.Anaerobic digestion of polyelectrolyte flocculated waste activated sludge[J].Chemosphere,2003,53(7):757-764.
    [22] XIONG B Y,LOSS R D,SHIELDS D,et al.Polyacrylamide degradation and its implications in environmental systems[J].npj Clean Water,2018,1(1):17-19.
    [23] DAI X H,LUO F,YI J,et al.Biodegradation of polyacrylamide by anaerobic digestion under mesophilic condition and its performance in actual dewatered sludge system[J].Bioresource Technology,2014,153:55-61.
    [24] DAI X H,XU Y,DONG B.Effect of the micron-sized silica particles (MSSP) on biogas conversion of sewage sludge[J].Water Research,2017,115:220-228.
    [25] GUO H X,WANG Y F,TIAN L X,et al.Insight into the enhancing short-chain fatty acids (SCFAs) production from waste activated sludge via polyoxometalates pretreatment:mechanisms and implications[J].Science of the Total Environment,2021,800:149392.
    [26] PANG H L,LI L L,HE J G,et al.New insight into enhanced production of short-chain fatty acids from waste activated sludge by cation exchange resin-induced hydrolysis[J].Chemical Engineering Journal,2020,388:124235.
    [27] LIU X R,XU Q X,WANG D B,et al.Unveiling the mechanisms of how cationic polyacrylamide affects short-chain fatty acids accumulation during long-term anaerobic fermentation of waste activated sludge[J].Water Research,2019,155:142-151.
    [28] WU Y Q,SONG K.Effect of thermal activated peroxydisulfate pretreatment on short-chain fatty acids production from waste activated sludge anaerobic fermentation[J].Bioresource Technology,2019,292:121977.
    [29] ZHAO J W,GUI L,WANG Q L,et al.Aged refuse enhances anaerobic digestion of waste activated sludge[J].Water Research,2017,123:724-733.
    [30] KHADEM A F,AZMAN S,PLUGGE C M,et al.Effect of humic acids on the activity of pure and mixed methanogenic cultures[J].Biomass and Bioenergy,2017,99:21-30.
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    1. 吴姬,王婧,符式锦. 海口市城乡环境梯度带土壤重金属富集特征. 热带作物学报. 2025(02): 503-513 . 百度学术
    2. 邵璐,刘洪,欧阳渊,张景华,高文龙,刘小念,宋雯洁,吴君毅,苏悦. 三峡库区典型岩石土壤中重(类)金属迁移富集特征研究及风险评价. 西北地质. 2025(01): 204-218 . 百度学术
    3. 陈佳,范萍萍,龙文涛,邰良. 土壤侵蚀对重金属迁移的作用规律与机制研究进展. 水土保持研究. 2024(01): 460-470 . 百度学术
    4. 占楠彪,谷端银,李婷,崔秀敏,娄燕宏,诸葛玉平. 中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良. 农业环境科学学报. 2024(02): 294-307 . 百度学术
    5. 葛磊,方凤满,周浩,姚有如,谭华荣,王飞,林跃胜. 菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律. 环境化学. 2024(03): 933-941 . 百度学术
    6. 闫金霞,杨家哲,杜正浩. 垃圾堆放场土壤重金属分布特征及污染评价. 山东化工. 2024(05): 231-236 . 百度学术
    7. 张锦明,张建泽,王洲瑜,汪世轩,赵东阳,阿不都艾尼·阿不里. 基于PMF模型的吉木萨尔县土壤重金属空间分布特征与来源解析. 新疆大学学报(自然科学版)(中英文). 2024(03): 354-363+374 . 百度学术
    8. 贾少宁,申发,颜宁,王若菲,刘苏慧,于洋,栗云召,杨继松,于君宝. 黄河三角洲不同土地利用方式下土壤重金属分析评价. 鲁东大学学报(自然科学版). 2023(03): 193-202 . 百度学术
    9. 丰土根,郑柳钦,张箭,韦扬. 重金属-有机物复合污染土风险评价新方法. 环境工程. 2023(07): 222-228 . 本站查看
    10. 高梦绯,郑顺安,刘昌华,郜允兵,高戈,赵亚楠. 基于多因素融合的耕地土壤重金属污染风险评价. 环境工程. 2023(08): 233-241 . 本站查看
    11. 阮彦楠,吕本春,王志远,王应学,王伟,陈检锋,尹梅,陈华,付利波. 云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价. 安徽农业科学. 2023(21): 65-72 . 百度学术
    12. 陈海英,虎啸,覃昆,魏腾川,白薇. 巴中市巴州区水田与旱地土壤重金属富集与垂直分布特征. 四川农业科技. 2023(12): 56-59 . 百度学术
    13. 陈敏毅,宋清梅,叶权运,游学睿,吴颖欣. 华南典型金属制品遗留生产场地重金属空间分布特征. 生态环境学报. 2023(12): 2228-2235 . 百度学术
    14. 黄钟霆,易盛炜,陈贝贝,彭锐,石雪芳,李峰. 典型锰矿区周边农田土壤-农作物重金属污染特征及生态风险评价. 环境科学. 2022(02): 975-984 . 百度学术
    15. 毛盼,王明娅,孙昂,陈纯,冯茜茜,韩桥,王明仕. 某典型废弃硫酸场地土壤重金属污染特征与评价. 环境化学. 2022(02): 511-525 . 百度学术
    16. 丰土根,郑柳钦,张箭,张福海,宋健. 废弃农药厂重金属污染土风险评价及焙烧修复效果研究. 环境工程. 2022(02): 132-138 . 本站查看
    17. 陈锐,杜双杰,徐伟,竹涛. 南京城郊某典型退耕农用地土壤重金属含量特征与污染评价分析. 环境工程. 2022(03): 102-110+165 . 本站查看
    18. 朱迪,张朝晖,王智慧. 农田-泥炭藓系统重金属富集特征与生态风险评价. 环境科学. 2022(04): 2115-2123 . 百度学术
    19. 姜宇,郭庆军,邓义楠. 长江流域沉积物和土壤重金属分布规律研究进展. 生态学杂志. 2022(04): 804-812 . 百度学术
    20. 张瀚丹,刘新会,王宇静,段林帅,董璐. 土壤剖面重金属污染对微生物群落结构的影响. 环境科学与技术. 2022(04): 184-191 . 百度学术
    21. 王磊,周璐瑶,胡静博,蔡佳坊,王伟,肖万川,何妙妙. 再生水灌溉对稻田重金属分布的影响. 排灌机械工程学报. 2022(08): 842-849 . 百度学术
    22. 李延雪,张梦竹,舒莎莎,邹君晗,焦伟,周峻宇. 基于富集因子法与MLR-APCS模型应用的农田土壤重金属人为来源定量识别. 环境工程. 2022(09): 173-177+232 . 本站查看
    23. 赵家印,杨地,杨湘智,张宁,刘宇,王蒙蒙,吴云成,陈秋会,田伟. 云南省某煤矿开采遗址周边农用地土壤重金属污染评价及源解析研究. 生态与农村环境学报. 2022(11): 1473-1481 . 百度学术
    24. 陆音,肖昕,徐蕾,梁妍,栾慧君,塞古,李俊池,郭春滢. 煤矿开采裂缝对土壤中重金属分布的影响. 环境科技. 2022(06): 1-5+12 . 百度学术
    25. 孟婷婷,刘金宝,董浩,王博,张国剑. 城市绿地不同管理方式土壤重金属污染及生态风险评价. 环境工程. 2022(12): 217-223 . 本站查看
    26. 马晓慧,郝春明,王梦露,朱云燕. 峰峰煤矿塌陷区典型农田土壤剖面重金素元素化学风化规律. 科学技术与工程. 2021(03): 1202-1210 . 百度学术
    27. 浦江,张翠萍,刘淑娟,杨小燕,赵斌,李淑英,陆轶峰,王媛媛,周元清. 杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价. 农业资源与环境学报. 2021(05): 755-763 . 百度学术
    28. 王多兵,张猛,韩冬雅,陈锦,朱鹏鹏,肖立权. 湖南典型煤矿区地表水——土壤系统重金属污染特征、来源及风险. 应用化工. 2021(S2): 94-100+112 . 百度学术

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  • 收稿日期:  2021-08-25
  • 网络出版日期:  2022-07-02

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