生物污泥超聲波處理提取反硝化碳源試驗(yàn)研究.pdf

1、碳源是生物脫氮過程的重要因素，當(dāng)水體中碳氮比過低時(shí)，需要外加碳源，以保證反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。近年來，城市污水中氮含量增多，生物脫氮過程常出現(xiàn)碳源不足的問題。為此，國(guó)內(nèi)外的做法通常是投加甲醇，但增加了運(yùn)行成本。污水廠內(nèi)的污泥富含有機(jī)物和能量，尤其活性污泥中有機(jī)物含量高達(dá)60％~70%。隨著我國(guó)污水廠數(shù)量的增加，污泥的產(chǎn)量也增大。大量積累的污泥，不僅占用土地，而且造成環(huán)境污染。污泥的減量化、無害化、資源化處理非常迫切。鑒于以上事實(shí)，本文研究利

2、用超聲波破解技術(shù)提取污泥中的有機(jī)質(zhì)作為碳源，減少污泥的同時(shí)達(dá)到資源化。
　　本文首先研究了污泥超聲波處理的占空比、聲能密度、作用時(shí)間以及污泥pH值、溫度、濃度等對(duì)污泥處理效果的影響，優(yōu)化污泥超聲波提取碳源的工況。發(fā)現(xiàn)污泥的破解速率隨著聲能密度的增大而增加；超聲波處理時(shí)間越長(zhǎng)，污泥破解程度越高；超聲波作用時(shí)間的影響效果要比聲能密度的大；在相同工作總時(shí)間內(nèi)，上清液中產(chǎn)生的SCOD（soluble chemical oxygen dem

3、and）和污泥破解率隨著占空比的升高而升高；pH值對(duì)污泥超聲波破解效果有影響，強(qiáng)堿條件下能顯著提高破解效果；超聲波處理過程中污泥溫度的升高，有助于污泥的破解；若要得到更多的有機(jī)物，宜取濃度高的污泥超聲波破解。
　　對(duì)于污泥超聲波處理后上清液中的組分研究發(fā)現(xiàn)，超聲波能導(dǎo)致污泥上清液中有機(jī)物含量增加，SCOD值上升，同時(shí)也伴隨著TN（total nitrogen）、TP（total phosphorus）的增加；處理時(shí)間為40min時(shí)

4、，SCOD與TN的比值的平均值為18，高于完全反硝化需要的C/N比；SCOD與TP的比值的平均值為70.45；氮和磷宜用鳥糞石沉淀法回收。同時(shí)考查了污泥混合液性質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)污泥破解后粒徑變小；污泥溫度上升；污泥混合液pH值呈下降趨勢(shì)；
　　利用污泥被處理后的上清液作為碳源，在兩個(gè)生物反應(yīng)器（序批式生物反應(yīng)器、生物濾柱）內(nèi)，研究其脫氮效果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳源充足時(shí)具有較好的脫氮效果，同時(shí)給系統(tǒng)增加額外的氮和磷。若要直接利用此種碳源，使用條