低強度超聲波-堿對剩余污泥破解機理的研究.pdf

1、在能量密度為0.05W·mL-1和pH范圍3.0～12.0條件下，研究了超聲波輻射以及熱作用對污泥溶胞效果的影響，考察剩余污泥的溶胞效果與溶胞條件的關系。通過環(huán)境掃描電鏡(SEM)技術分析了超聲波、酸、堿以及熱作用對污泥中微生物的形態(tài)影響以及各種預處理方法對污泥溶胞效果的影響關系。同時考察了低強度超聲波對溶解性化學需氧量(SCOD)的聲化降解作用，探索了超聲波在協(xié)同堿對污泥溶胞過程中的作用機理。
　　 結果表明，溶解性化學需氧量

2、(SCOD)、溶解性磷(SP)和溶解性糖(SA)含量隨pH增大均呈先降后升趨勢，而且強堿性環(huán)境有利于污泥溶胞。超聲波輻射可顯著提高污泥溶胞率，而且pH越大超聲波輻射改善的溶胞效率越高，SCOD隨pH呈指數(shù)增長趨勢。實驗條件下，SCOD隨超聲波時間均呈線性關系，超聲波/堿協(xié)同污泥溶胞為一級反應。另外，溶胞效果SCOD數(shù)據(jù)隨污泥濃度呈線性增加。依據(jù)上述規(guī)律，提出了污泥超聲波堿協(xié)同溶胞的4參數(shù)數(shù)學模型SCOD=k0exp(k1pH2+k2pH

3、)Cs(t+k3)，并通過54組試驗數(shù)據(jù)，應用非線性優(yōu)化技術得到模型參數(shù)，該數(shù)學模型回歸指數(shù)R2為0.872。為了對超聲波/堿污泥溶胞技術中經(jīng)濟成本的分析，也研究了污泥濃度以及pH對耗堿量的數(shù)學模型及其參數(shù)。利用數(shù)學模型可視化地分析了剩余污泥溶胞條件和污泥濃度對溶胞效果和成本影響關系，并采用等高線技術分析了溶胞效果與溶胞成本相互關系，明確了超聲波/堿剩余污泥溶胞優(yōu)化規(guī)律和方向。低強度超聲波的機械作用和熱效應在協(xié)同堿對剩余污泥溶胞中的主要