微氣泡臭氧強化污泥減量與碳源釋放的研究.pdf

1、在我國剩余污泥產量不斷增加且污水廠生化處理碳源不足的背景下，污泥減量與碳源回用技術具有極大的發(fā)展前景。其中臭氧氧化法以其氧化性強，破壁溶胞效果好的特點而得到廣泛關注，但由于臭氧利用率低、傳質效果差等問題，使得處理成本居高不下，限制了該方法的發(fā)展與應用。為解決上述問題，本研究采用微氣泡技術與臭氧處理相結合的方法以強化污泥減量與碳源釋放效果，并考察了臭氧濃度、污泥濃度與污泥初始pH等因素對微氣泡臭氧處理效果的影響，優(yōu)化了最佳工藝條件。最后，

2、在最佳工藝條件下考察了微氣泡臭氧對污泥特性和溶解釋放效果的影響，并對微氣泡臭氧的作用機制進行分析。
　　研究發(fā)現(xiàn)，微氣泡臭氧能有效強化污泥減量與碳源釋放效果。污泥經微氣泡臭氧處理后，MLSS與MLVSS去除率較傳統(tǒng)臭氧處理提升了近一倍。污泥溶解性化學需氧量（SCOD）增加1964 mg/L，為傳統(tǒng)臭氧處理后的2.1倍；化學需氧量溶出率（DDCOD）由18.1%上升至41.5%。另外，在保證污泥減量與碳源釋放效果并減少污泥碳源礦化損

3、失的情況下，確定合理的臭氧投加量為160 mgO3/gSS。
　　為進一步提高微氣泡臭氧處理效率，探究了臭氧濃度、污泥濃度和污泥初始pH對處理效果的影響，并確定微氣泡臭氧處理的最佳工藝條件：臭氧濃度為100 mg/L，污泥濃度為5 g/L，污泥初始pH為9。在此條件下，污泥減量效果明顯：MLSS與MLVSS去除率分別達到37.5%和49.4%。污泥平均粒徑縮小23%，沉降性能得到改善，但脫水性能下降。污泥碳源釋放效果良好：SCOD

4、升至2008 mg/L，DDCOD達到41.6%，BOD5/SCOD由0.10上升至0.30，可生化性顯著提高。總氮、有機氮、硝態(tài)氮、總磷、多糖和蛋白質等物質隨臭氧投加量的增加而增長。
　　通過探究不同臭氧投加量下污泥分子量分布與上清液三維熒光光譜變化發(fā)現(xiàn)，在臭氧投加量為0-40 mgO3/gSS范圍內，臭氧以破壁溶胞作用為主，污泥細胞內部分富里酸和腐殖酸類等大分子物質釋放并進入液相；在臭氧投加量為40-80 mgO3/gSS范圍

5、內，臭氧在保持破壁溶胞作用的同時對溶解性有機物分解作用加強，芳香族類蛋白質物質和溶解性微生物產物被分解，富里酸類物質和腐殖酸類物質進一步積累；在臭氧投加量為80-160 mgO3/gSS范圍內，臭氧對熒光物質的分解能力達到最強，除部分腐殖酸類物質外，大部分熒光物質被氧化分解為不具熒光性且分子量相近的小分子物質。
　　在微氣泡臭氧作用機制分析中，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)臭氧處理相比，微氣泡臭氧處理下間接反應對SCOD增長的貢獻比率提高7.2%。說