熱水解預處理改善污泥厭氧生物降解性能研究.pdf

1、污泥固體有機質(zhì)水解是決定污泥厭氧消化反應速率的關(guān)鍵步驟,針對這一現(xiàn)狀,目前國內(nèi)外對采用熱水解工藝進行污泥預處理已開展了較深入的機理研究,但對于熱水解預處理對污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷能力影響的研究還較少,關(guān)于熱水解厭氧消化的應用研究仍需要進一步開展。本研究以剩余污泥為研究對象,對熱水解工藝改善污泥厭氧生物降解性能進行了研究,考察了熱水解預處理溫度、時間條件的改變對污泥厭氧消化過程中累計甲烷產(chǎn)量及產(chǎn)甲烷時間分布的影響,并在此基礎上進行了中試試驗,

2、探索了污泥熱水解厭氧消化處理工藝在實際應用中的可行性。
　　研究了熱水解溫度、反應時間,對污泥破解效果及后續(xù)厭氧消化過程中累計甲烷產(chǎn)量、產(chǎn)甲烷速率及產(chǎn)甲烷周期的影響。結(jié)果表明,與對照組相比,剩余污泥熱水解處理可以大幅提高污泥 SC OD的溶出率、熱解液V FA濃度,并隨著熱水解溫度和反應時間的增加而增大。厭氧消化過程中,熱水解污泥產(chǎn)氣速率提升,厭氧消化周期縮短,累計產(chǎn)氣量提升,污泥的厭氧消化性能得到了有效改善。在適宜的熱水解預處理

3、條件165℃、30mi n下,與未經(jīng)熱水解污泥對比,累計甲烷產(chǎn)量提升110％,最大產(chǎn)甲烷速率大幅提高,達到389 ml/d。
　　中試實驗期間,試驗裝置的穩(wěn)定運行,污泥熱水解預處理效果穩(wěn)定,均達到了在實驗室條件下的處理效果,熱水解污泥 SCO D、VF A與未處理污泥相比分別提高5.2倍、7.6倍。熱水解污泥35℃中溫厭氧消化過程中,通過考察不同有機負荷條件下的生物產(chǎn)氣量、有機質(zhì)去除率及厭氧消化罐內(nèi)的參數(shù)指標,對熱水解污泥的厭氧消

4、化過程進行分析。結(jié)果表明,熱水解污泥厭氧消化啟動快速、穩(wěn)定,厭氧消化進行過程中具有良好的緩沖能力,在有機負荷提升、水力停留時間縮短時,有機物去除率保持穩(wěn)定、比沼氣產(chǎn)率升高,系統(tǒng) pH維持穩(wěn)定,厭氧消化反應完成程度、反應器運行穩(wěn)定、反應速率快。熱水解預處理工藝能夠解決傳統(tǒng)污泥厭氧消化中所需主要厭氧反應容器體積過大,實際運行過程中各項工藝參數(shù)難以控制,以及沼氣中甲烷體積分數(shù)低等技術(shù)難題。因此,熱水解預處理聯(lián)合厭氧消化工藝是具有工程應用潛力的