超聲波強(qiáng)化污泥水解及厭氧消化進(jìn)程研究.pdf

1、在眾多的污泥生物處理方法中，厭氧消化由于其較高的能量回收率和較低的環(huán)境影響是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化的處理方法。但傳統(tǒng)厭氧消化方法依然有反應(yīng)時(shí)間過長、反應(yīng)器體積龐大、污泥降解不徹底等缺點(diǎn)。為了加快厭氧消化反應(yīng)速率，強(qiáng)化污泥減量效果，需要在厭氧消化前對污泥進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)超聲波作用于微生物絮體時(shí)可以破壞微生物的絮體結(jié)構(gòu)和分解微生物的胞外聚合物(EPS)將其轉(zhuǎn)化為SCOD，當(dāng)進(jìn)一步增大超聲強(qiáng)度或延長超聲波作用時(shí)間還可以使微生

2、物細(xì)胞溶解，從而使污泥中的易降解物質(zhì)含量大大增加，這一過程可以部分取代厭氧消化的水解過程，因此可在縮短消化時(shí)間的同時(shí)提高厭氧消化的產(chǎn)氣產(chǎn)量。本文是針對超聲波對污泥的水解和超聲預(yù)處理對厭氧消化過程的強(qiáng)化作用的研究。 實(shí)驗(yàn)主要分為靜態(tài)和動態(tài)兩部分內(nèi)容。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)部分研究了在聲能密度不變(0.25w/mL)的情況下，隨作用時(shí)間延長(5min-45min)超聲波對不同濃度的污泥(13000mg/L，17000mg/L，37000mg/L)

3、的破解情況。發(fā)現(xiàn)隨超聲時(shí)間延長三種濃度污泥的破解規(guī)律相同，當(dāng)超聲破解時(shí)間低于15分鐘時(shí)為超聲波對污泥的快速降解階段，當(dāng)超聲作用時(shí)間高于15分鐘時(shí)，為超聲波對污泥的慢速降解階段。另外，隨污泥濃度的升高超聲波對污泥的破解效果也有所增加，當(dāng)超聲作用時(shí)間為15min時(shí)濃度為13000mg/L、17000mg/L、37000mg/L的三種污泥單位質(zhì)量VSS中釋放的SCOD分別為0.10mg/mg、0.11mg/mg、0.14mg/mg。

4、動態(tài)實(shí)驗(yàn)分為動態(tài)小試和動態(tài)中試。動態(tài)小試分析了15000mg/L和30000mg/L兩種濃度下，不同的超聲污泥投配率對厭氧消化的影響。發(fā)現(xiàn)當(dāng)投泥濃度為150000mg/L時(shí)，由于投泥總量過低，超聲波預(yù)處理并不能提高厭氧消化的效果；當(dāng)污泥濃度升高到30000mg/L時(shí)，超聲波強(qiáng)化污泥厭氧消化效果顯著，投配率為5％時(shí)，超聲污泥產(chǎn)氣量較原污泥提高29％，當(dāng)投配率為10％時(shí)，超聲污泥產(chǎn)氣量較原污泥提高了36％。而且在超聲污泥濃度為30000mg