微波破解污泥及其厭氧消化性能的研究.pdf

1、采用厭氧消化技術(shù)實現(xiàn)剩余污泥的減量化、穩(wěn)定化、資源化，具有能耗低、污泥穩(wěn)定性好、產(chǎn)生沼氣及殺滅病菌等優(yōu)點，該技術(shù)現(xiàn)廣泛應用于城市污水處理廠的污泥處置。由于污泥完全的厭氧消化需相當長的時間，即使20～30d的停留時間(SRT)僅可去除部分揮發(fā)性污泥固體(VS)。有效提高污泥的厭氧消化速率和程度是當前該技術(shù)面臨的主要問題。污泥絮體及細胞壁屏障作用的存在，胞內(nèi)活性有機物難以在胞外水解酶的作用下有效釋放并分解成小分子，從而限制了污泥厭氧消化的速

2、率及程度。因此，實現(xiàn)污泥微生物細胞的分解及胞內(nèi)有機物的釋放是改善污泥厭氧消化性能，提高處理效率的關(guān)鍵。本課題采用微波預處理，破解剩余污泥，達到提高厭氧消化性能的目的，對降低污泥處理費用和消除二次污染，具有較大的現(xiàn)實意義。主要研究內(nèi)容：研究不同微波能量、停留時間、污泥含水率對微波破解污泥效果的影響；利用均勻設(shè)計的試驗方法分析比較各因素對污泥破解效果的影響，并確定最優(yōu)微波破解條件；在最優(yōu)微波破解條件下設(shè)計厭氧消化試驗，探討微波破解對污泥厭氧

3、消化性能(包括有機物去除率、生物產(chǎn)氣量、病原菌及蛔蟲卵殺滅率)的影響。 試驗結(jié)果表明：采用微波技術(shù)破解污泥，可以快速破壞污泥絮體及污泥細胞壁，釋放胞內(nèi)活性有機物，從而增加水相中SCOD值，SCOD增加值隨著微波比能耗的增加、微波輻射時間的延長與污泥含水率的降低而增加。在微波輻射作用下，VS去除率曲線隨著比能耗的增加、微波輻射時間的延長與含水率的降低而呈上升趨勢，說明微波輻射可以促進污泥的減量化。 微波破解污泥的均勻設(shè)計試

4、驗表明各因素對污泥SCOD增加率的影響順序為：含水率>微波比能耗>微波輻射時間，對污泥VS去除率的影響順序為：微波比能耗>微波輻射時間>含水率。綜合考慮破解效果和能耗因素，微波破解污泥效果的最優(yōu)條件為：選用濃縮污泥Ⅱ(含水率約為97％)、微波比能耗4W/mL、微波輻射時間180s。 在最優(yōu)微波破解條件下進行中溫厭氧消化試驗，與參比組相比，污泥經(jīng)過微波預處理后進行厭氧消化可以極大提高厭氧消化反應中有機物的降解率和生物氣產(chǎn)量。污泥停

5、留時間為8天時，與參比組相比，分別飼入經(jīng)微波破解40S、120S、240S、300S污泥的第2、3、4、5組厭氧消化反應器生物產(chǎn)氣增加率為：288％、434％、443％和451％；微波破解后進行厭氧消化可以縮短厭氧消化的污泥停留時間，與參比組相比，污泥經(jīng)微波破解后可將厭氧消化池的污泥停留時間由一般的20天縮短至8天；經(jīng)過微波破解后進行厭氧消化處理的反應器出泥大腸桿菌數(shù)明顯減少，污泥停留時間達到8d后，經(jīng)過微波破解后進行厭氧消化處理的反應