熱水解預(yù)處理改善污泥厭氧生物降解性能研究.pdf

1、污泥固體有機(jī)質(zhì)水解是決定污泥厭氧消化反應(yīng)速率的關(guān)鍵步驟,針對(duì)這一現(xiàn)狀,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)采用熱水解工藝進(jìn)行污泥預(yù)處理已開展了較深入的機(jī)理研究,但對(duì)于熱水解預(yù)處理對(duì)污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷能力影響的研究還較少,關(guān)于熱水解厭氧消化的應(yīng)用研究仍需要進(jìn)一步開展。本研究以剩余污泥為研究對(duì)象,對(duì)熱水解工藝改善污泥厭氧生物降解性能進(jìn)行了研究,考察了熱水解預(yù)處理溫度、時(shí)間條件的改變對(duì)污泥厭氧消化過(guò)程中累計(jì)甲烷產(chǎn)量及產(chǎn)甲烷時(shí)間分布的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了中試試驗(yàn),

2、探索了污泥熱水解厭氧消化處理工藝在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。
　　研究了熱水解溫度、反應(yīng)時(shí)間,對(duì)污泥破解效果及后續(xù)厭氧消化過(guò)程中累計(jì)甲烷產(chǎn)量、產(chǎn)甲烷速率及產(chǎn)甲烷周期的影響。結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,剩余污泥熱水解處理可以大幅提高污泥 SC OD的溶出率、熱解液V FA濃度,并隨著熱水解溫度和反應(yīng)時(shí)間的增加而增大。厭氧消化過(guò)程中,熱水解污泥產(chǎn)氣速率提升,厭氧消化周期縮短,累計(jì)產(chǎn)氣量提升,污泥的厭氧消化性能得到了有效改善。在適宜的熱水解預(yù)處理

3、條件165℃、30mi n下,與未經(jīng)熱水解污泥對(duì)比,累計(jì)甲烷產(chǎn)量提升110％,最大產(chǎn)甲烷速率大幅提高,達(dá)到389 ml/d。
　　中試實(shí)驗(yàn)期間,試驗(yàn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行,污泥熱水解預(yù)處理效果穩(wěn)定,均達(dá)到了在實(shí)驗(yàn)室條件下的處理效果,熱水解污泥 SCO D、VF A與未處理污泥相比分別提高5.2倍、7.6倍。熱水解污泥35℃中溫厭氧消化過(guò)程中,通過(guò)考察不同有機(jī)負(fù)荷條件下的生物產(chǎn)氣量、有機(jī)質(zhì)去除率及厭氧消化罐內(nèi)的參數(shù)指標(biāo),對(duì)熱水解污泥的厭氧消

4、化過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明,熱水解污泥厭氧消化啟動(dòng)快速、穩(wěn)定,厭氧消化進(jìn)行過(guò)程中具有良好的緩沖能力,在有機(jī)負(fù)荷提升、水力停留時(shí)間縮短時(shí),有機(jī)物去除率保持穩(wěn)定、比沼氣產(chǎn)率升高,系統(tǒng) pH維持穩(wěn)定,厭氧消化反應(yīng)完成程度、反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定、反應(yīng)速率快。熱水解預(yù)處理工藝能夠解決傳統(tǒng)污泥厭氧消化中所需主要厭氧反應(yīng)容器體積過(guò)大,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)難以控制,以及沼氣中甲烷體積分?jǐn)?shù)低等技術(shù)難題。因此,熱水解預(yù)處理聯(lián)合厭氧消化工藝是具有工程應(yīng)用潛力的