基于超聲波和熱處理研究污泥減量和厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫.pdf

1、污水處理廠處理污水過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥，污泥中含有大量有機物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)等。但污泥中的有機物大部分為細胞物質(zhì)，這些有機物為細胞壁所包裹，難以被微生物所利用，首先必須破解污泥中微生物的細胞壁，將胞內(nèi)物質(zhì)釋放出來，使之轉(zhuǎn)化為溶解性物質(zhì)。然后利用這些物質(zhì)厭氧發(fā)酵，既能減少污泥量又能產(chǎn)生清潔能源氫氣。本論文在無外加營養(yǎng)物下，利用適當?shù)念A處理方法破解細胞，利用釋放的有機質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫。主要的研究結(jié)果如下：
　?。?）熱處理和

2、超聲波處理污泥實驗表明，處理強度決定了污泥的破解效果，時間越長、功率越大，破解效果就越好。用超聲波處理污泥后，pH值下降，最大下降值為0.56，SCOD和VSS增加率均有升高，最大增加幅度分別為3786mg/L和30.2﹪。用熱處理污泥后，pH值均上升，最大增加值為0.45，SCOD和VSS增加率均有升高，最大增加幅度分別為1198mg/L和8.7﹪。但考慮經(jīng)濟性，長時間、較低功率也能達到較為理想的污泥破解效果，例如：超聲波處理（t=2

3、0min，ED=0.6W/mL），熱處理（t=20min，T=40℃）。處理能量存在強度限值，低于一定的強度限值，無明顯破解效果。超聲波的強度限值ED=0.2W/mL，熱處理的強度限值T=40℃。
　　（2）污泥厭氧發(fā)酵實驗表明，厭氧發(fā)酵的最佳pH為7，最佳溫度是中溫36℃，在此條件下，污泥可生化率高，產(chǎn)生的氫氣量也相對較高。熱+超聲波處理污泥產(chǎn)氫效果最好，氫氣含量高達33％，共產(chǎn)氫氣26ml，產(chǎn)氫率為19.27mL/gSCOD。

4、熱處理污泥次之產(chǎn)氫氣12ml，產(chǎn)氫率為13.09mL/gSCOD。超聲波污泥最少只有5.4ml，產(chǎn)氫率為9.44mL/gSCOD。
　?。?）SEM檢測結(jié)果表明，在整個發(fā)酵液微生物群落中，類似假單胞菌菌屬的桿菌占有較大比例。
　?。?）液相色譜檢測結(jié)果表明，發(fā)酵液末端產(chǎn)物主要是丁酸和乙酸，發(fā)酵類型是丁酸型發(fā)酵。發(fā)酵過程中反應底物的變化表明，污泥預處理破解溶出的SCOD、總糖、蛋白質(zhì)等隨著厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的進行而減少。在整個預處理