超聲促進(jìn)石化水廠剩余活性污泥脫水和厭氧消化.pdf

1、污水處理是我國(guó)需重點(diǎn)解決的環(huán)境問(wèn)題，而大力進(jìn)行污水處理的同時(shí)，又面臨著對(duì)其伴生物——污泥處理處置的難題。石化污水處理廠產(chǎn)生的剩余活性污泥不僅含有硫化氫、鹵族元素及其化合物、重金屬等無(wú)機(jī)物，還含有酚、醛、芳香烴和雜環(huán)類有機(jī)物以及少量不溶于水的油類物質(zhì)，比一般的城市污泥更容易對(duì)土壤、地下水和動(dòng)植物造成污染，同時(shí)也更難處理。 本文著重開(kāi)展了超聲波促進(jìn)石化污水處理廠剩余活性污泥(以下簡(jiǎn)稱“污泥”)厭氧消化的實(shí)驗(yàn)研究。污泥含水率一般都很

2、高，因此本文也對(duì)超聲波強(qiáng)化污泥脫水做了部分研究工作。超聲波強(qiáng)化污水污泥處理，國(guó)外研究的比較多，國(guó)內(nèi)也有幾篇報(bào)道。超聲波技術(shù)反應(yīng)條件溫和、降解速度快、適用范圍廣、可以直接介入污水污泥處理工藝，且對(duì)環(huán)境不會(huì)造成二次污染。 在超聲波強(qiáng)化污泥脫水的實(shí)驗(yàn)中，本文分別考察了絮凝劑——陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（CPAM）、超聲波以及兩者聯(lián)合作用對(duì)污泥脫水的影響。結(jié)果表明，CPAM對(duì)污泥可以起到良好的絮凝、沉降作用，但CPAM用量比較大，污泥處理成

3、本高。超聲波與CPAM聯(lián)合作用可以明顯提高剩余活性污泥的脫水性能，污泥在470 W · m-2聲強(qiáng)下處理2min，添加5‰的CPAM，可以使污泥含水率由初始的97.2％降到81.3％，污泥體積減少近60％，節(jié)省CPAM用量約30％。 在超聲波分解污泥的實(shí)驗(yàn)中，本文詳細(xì)考察了超聲聲強(qiáng)、處理時(shí)間、頻率及超聲波引起的熱效應(yīng)對(duì)分解污泥的影響。結(jié)果表明，超聲聲強(qiáng)和超聲處理時(shí)間是超聲波分解污泥的兩個(gè)重要因素，污泥中溶解性化學(xué)需氧量（SCO

4、D）隨超聲聲強(qiáng)的增大和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，小聲強(qiáng)超聲波(470W · m-2)可以使污泥絮體變得松散，但污泥絮體骨架仍然存在，聲強(qiáng)大于1040W · m-2的超聲波可以徹底分解污泥絮體；在2000W · m-2下處理60min后，污泥中SCOD值由初始的185mg · L-1上升到了1868 mg · L-1，提高10倍以上。 在超聲波強(qiáng)化污泥厭氧消化的實(shí)驗(yàn)中，本文詳細(xì)考察了超聲聲強(qiáng)和處理時(shí)間對(duì)污泥厭氧消化的影響。結(jié)果表明，

5、超聲波預(yù)處理過(guò)的污泥，厭氧消化一開(kāi)始污泥中SCOD濃度就很高，加速了污泥的水解反應(yīng)，提高了污泥的厭氧消化效率。超聲聲強(qiáng)越大、處理時(shí)間越長(zhǎng)，污泥厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)氣量越大，有機(jī)物去除速度越快，厭氧消化效率越高。與未處理污泥相比，分別在610 W · m-2、810 W · m-2、1040 W · m-2、1480 W · m-2、2000 W · m-2下處理60min的污泥，厭氧消化25天的總產(chǎn)氣量依次提高了7％、14％、33％、43％

6、、61％；在2000W · m-2下分別處理10min、60min、100min、200min、300min的污泥，總產(chǎn)氣量依次提高了13％、63％、94％、111％、144％。在500mL發(fā)酵罐中，經(jīng)2000W · m-2預(yù)處理超過(guò)60min的污泥，厭氧消化10 天，有機(jī)物降解率均超過(guò)了40％，比未處理污泥的提前了10 天 。在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，將發(fā)酵罐放大10倍，經(jīng)2000W · m-2預(yù)處理60min的污泥，厭氧消化15 天，污泥