電化學(xué)預(yù)處理強(qiáng)化污水泥污泥好氧消化性能的研究.pdf

1、城市污水處理廠污泥成分復(fù)雜、含有大量的有毒有害物質(zhì),極易給環(huán)境帶來(lái)二次污染。我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)明確規(guī)定污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理。然而,由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面原因,我國(guó)具有污泥穩(wěn)定處理設(shè)施的污水處理廠很少,污泥大多經(jīng)濃縮脫水而直接外運(yùn)填埋。但是,隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和執(zhí)法力度的日益加大,污泥的穩(wěn)定化處理勢(shì)在必行。因此,尋求一種處理成本低、運(yùn)行效果好、操作簡(jiǎn)單、易于管理的污泥穩(wěn)定化技術(shù)具有深遠(yuǎn)的意義

2、。
　　 生物消化法處理成本低、運(yùn)行可靠,是目前常用的污泥穩(wěn)定化方法。但傳統(tǒng)的生物穩(wěn)定法具有處理時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)施占地大、處理效率低等缺點(diǎn),在一些用地緊張的大中城市應(yīng)用存在建設(shè)成本高、征地困難等問題。為解決這一難題,本課題在大量前期研究的基礎(chǔ)上提出采用電化學(xué)方法對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理,實(shí)現(xiàn)提高后續(xù)污泥好氧消化工藝處理效率、節(jié)約單位污泥穩(wěn)定化處理設(shè)施的占地面積的目的。圍繞這一主題,首先通過(guò)研究極板間距、反應(yīng)時(shí)間、電功率等工藝參數(shù)對(duì)污泥電化學(xué)處

3、理效果的影響,得到最佳的電化學(xué)處理工藝參數(shù),并通過(guò)污泥的好氧消化實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證污泥的電化學(xué)預(yù)處理效果。另外,通過(guò)添加尿素、Fenton試劑等進(jìn)一步強(qiáng)化污泥的電化學(xué)預(yù)處理效果,考察不同的預(yù)處理方法對(duì)污泥好氧消化性能的影響。并通過(guò)掃描電鏡、紅外光譜儀等手段分析污泥電化學(xué)處理前后的污泥性質(zhì),探討污泥電化學(xué)預(yù)處理提高其好氧消化性能的機(jī)理。本課題得出的研究結(jié)果主要有:
　　 (1)以網(wǎng)狀RuO2/Ti電極板為電極進(jìn)行污泥的電化學(xué)處理,最佳的工

4、藝參數(shù)為:極板間距為2.0cm,電解時(shí)間為30min,電功率為5W,污泥pH為10。在上述條件下對(duì)污泥(污泥濃度約12.9g/L)進(jìn)行電化學(xué)預(yù)處理,并通入氣流(曝氣量為0.78～42.80m3/h·m3)曝氣攪拌,處理后污泥VS和VSS的去除率分別是2.75％和7.87%,SCOD值由原來(lái)的44mg/L上升至348mg/L,TN、TP和NH4+-N等指標(biāo)也均有所上升。
　　 (2)與原污泥相比,電化學(xué)預(yù)處理后的污泥有較好的好氧消

5、化性能。好氧消化17.5d時(shí),其VSS去除率達(dá)39.59%,而未經(jīng)電解處理的原污泥達(dá)到同樣的去除率則至少需要23.5d。可見,電化學(xué)預(yù)處理可使污泥減少6天的好氧消化時(shí)間消化時(shí)間。
　　 (3)添加尿素可以強(qiáng)化污泥的電化學(xué)預(yù)處理效果。當(dāng)尿素投加量為1.0g/L時(shí),污泥的VSS去除率為12.31%;在隨后的好氧消化實(shí)驗(yàn)中,投加尿素條件下電化學(xué)預(yù)處理污泥達(dá)到穩(wěn)定化要求需要16天,比原污泥好氧消化時(shí)間縮短8天。
　　 (4)添加

6、Fenton試劑對(duì)污泥的電化學(xué)預(yù)處理有很好的強(qiáng)化效果。Fenton反應(yīng)聯(lián)合電化學(xué)法預(yù)處理Fenton反應(yīng)的最佳參數(shù)為:污泥初始pH3,n(H2O2/Fe2+)10,H2O2投加量1.00g/L,反應(yīng)時(shí)間60min。添加Fenton試劑條件下電化學(xué)預(yù)處理方式可將污泥的好氧消化時(shí)間由24天縮短為12天。
　　 (5)分析電化學(xué)預(yù)處理前后污泥上清液性質(zhì)、固體熱穩(wěn)定性、污泥細(xì)胞的形貌特征和紅外光譜性質(zhì)發(fā)現(xiàn),電化學(xué)預(yù)處理強(qiáng)化污泥的好氧消化