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(shí)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(diǎn)，該技術(shù)現(xiàn)廣泛應(yīng)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(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，即使20～30d的停留時(shí)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(dāng)前該技術(shù)面臨的主要問題。污泥絮體及細(xì)胞壁屏障作用的存在，胞內(nèi)活性有機(jī)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(shí)現(xiàn)污泥微生物細(xì)胞的分解及胞內(nèi)有機(jī)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(yù)處理，破解剩余污泥，達(dá)到提高厭氧消化性能的目的，對(duì)降低污泥處理費(fèi)用和消除二次污染，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。主要研究?jī)?nèi)容：研究不同微波能量、停留時(shí)間、污泥含水率對(duì)微波破解污泥效果的影響；利用均勻設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法分析比較各因素對(duì)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(jì)厭氧消化試驗(yàn)，探討微波破解對(duì)污泥厭氧

3、消化性能(包括有機(jī)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(yàn)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(xì)胞壁，釋放胞內(nèi)活性有機(jī)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(shí)間的延長(zhǎng)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(shí)間的延長(zhǎng)與含水率的降低而呈上升趨勢(shì)，說明微波輻射可以促進(jìn)污泥的減量化。 微波破解污泥的均勻設(shè)計(jì)試

4、驗(yàn)表明各因素對(duì)污泥SCOD增加率的影響順序?yàn)椋汉?微波比能耗>微波輻射時(shí)間，對(duì)污泥VS去除率的影響順序?yàn)椋何⒉ū饶芎?微波輻射時(shí)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(shí)間180s。 在最優(yōu)微波破解條件下進(jìn)行中溫厭氧消化試驗(yàn)，與參比組相比，污泥經(jīng)過微波預(yù)處理后進(jìn)行厭氧消化可以極大提高厭氧消化反應(yīng)中有機(jī)物的降解率和生物氣產(chǎn)量。污泥停

5、留時(shí)間為8天時(shí)，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(yīng)器生物產(chǎn)氣增加率為：288％、434％、443％和451％；微波破解后進(jìn)行厭氧消化可以縮短厭氧消化的污泥停留時(shí)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(shí)間由一般的20天縮短至8天；經(jīng)過微波破解后進(jìn)行厭氧消化處理的反應(yīng)器出泥大腸桿菌數(shù)明顯減少，污泥停留時(shí)間達(dá)到8d后，經(jīng)過微波破解后進(jìn)行厭氧消化處理的反應(yīng)