城市污水廠污泥堿熱預(yù)處理特性及厭氧消化工藝研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,在污水處理廠數(shù)量日益增大的同時(shí),污泥數(shù)量也急劇增加,因此污泥的處理與穩(wěn)定成為不可或缺的步驟。本課題以城市污水處理廠污泥為研究對(duì)象,采用厭氧消化生物化學(xué)甲烷勢(shì)( Biochemical Methane Potential,BMP)試驗(yàn),開(kāi)展了堿解+低溫水熱預(yù)處理對(duì)剩余污泥破胞、厭氧消化性能及脫水性能的的影響;在此基礎(chǔ)上,采用完全混合式反應(yīng)器(Completely Stirred Tank Reactors,CST

2、Rs),開(kāi)展低溫短時(shí)預(yù)處理對(duì)混合污泥和初沉污泥的厭氧消化性能影響研究。試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1、堿解+低溫水熱預(yù)處理試驗(yàn)研究中,通過(guò)正交試驗(yàn),確定最佳的堿解試劑、試劑量、堿解時(shí)間,然后再通過(guò)中、高溫BMP試驗(yàn)確定預(yù)處理溫度,評(píng)估其厭氧消化性能。將不同劑量(0、0.05、0.10、0.15、0.20g/g TS)的NaOH和CaO分別加入污泥樣品進(jìn)行堿解預(yù)處理,于70℃下的低溫?zé)崴?h和9h,隨后利用以上得出的適宜預(yù)處理參數(shù),在不同

3、溫度(50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)下對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理,并進(jìn)行中、高溫BMP試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:適用于中溫消化的堿解+熱解的預(yù)處理?xiàng)l件是:0.05gNaOH/gTS、70℃熱解9h;適用于高溫消化的堿解+熱解的預(yù)處理?xiàng)l件是:0.05gNaOH/gTS、90℃熱解9h。
　　2、堿解+低溫?zé)峤忸A(yù)處理對(duì)污泥脫水性能的影響試驗(yàn)其目的在于開(kāi)展預(yù)處理后污泥直接進(jìn)行脫水的效果分析。以濃縮池污泥為研究對(duì)象,投加不同劑量的CaO(20、

4、30、40、50％TS,按照干污泥質(zhì)量的百分比來(lái)投加)、不同劑量FeCl3(3、5、7、9、11%TS)后對(duì)其進(jìn)行70℃下1h、2h和9h的熱解并進(jìn)行脫水性能指標(biāo)測(cè)定及多次板框壓濾脫水試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:污泥經(jīng)“堿解+熱解”的預(yù)處理模式會(huì)對(duì)污泥細(xì)胞有較大程度的破壞,同時(shí)使得污泥膠體特性明顯,不利于后續(xù)脫水的進(jìn)行。相比之下,單純堿解后脫水會(huì)獲得較好的效果,試驗(yàn)得出的最佳藥劑投加量為CaO投加40%TS、鐵鹽投加11%TS,污泥含水率可從9

5、6.6%降到68.8%。
　　3、低溫短時(shí)預(yù)處理對(duì)混合污泥、初沉污泥的厭氧消化性能研究試驗(yàn)中,90℃、30min預(yù)處理后的混合污泥與初沉污泥作為 CSTR厭氧污泥反應(yīng)器基質(zhì),在HRT=20d的條件下進(jìn)行高溫(55±1)℃厭氧消化。試驗(yàn)結(jié)果表明:初沉污泥的厭氧消化性能整體上優(yōu)于混合污泥,這與污泥中所含有機(jī)物的量有關(guān);不管是日產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率,還是投加單位質(zhì)量VS的產(chǎn)氣量R2(初沉污泥)均高于R1(混合污泥),R1、R2的投加單位質(zhì)量