污泥水热脱水滤液的厌氧处理实验_董辉

氨氮、H2S、CO2 等，为厌氧菌代谢有机物提供了相对 稳定的 pH 缓冲环境，保证了 ASBR 的处理效果。
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第3期
吕 宝，等 高含盐废水COD分析方法探讨
·17·
系统的正交实验及误差分析结果表明，利用硫 硫酸汞掩蔽法而言，在对高含盐 （氯离子浓度小于
酸汞掩蔽法测定高盐废水 COD，硫酸汞的加入量为 20 g/L） 高 COD 的水样进行逐级稀释基础上，其测定
Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240; 3. Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science,
Nanjing Jiangsu 210036)
Abstract：The sludge of different pH was pretreated by using continuous hydrothermal equipment. The dewatering filtrate
和 550 mg/（L·d），NH3-N 达到 GB 18918—2002 二级标准。 关键词：污泥；水热；序批式活性污泥法
中图分类号：X703
文献标识码：A
文章编号：1005－8206 （2013） 03－0014－03
Experimental Research on Anaerobic Treatment of Sludge Hydrothermal Dewatering Filtrate
were 1 541 mg/(L·d) and 550 mg/(L·d) separately. NH3-N attained secondary standard of GB 18918—2002. Key words：sludge; hydrothermal; Sequencing Bath Reactor
中的 COD 浓度增大［6］，浓度高时可达 30 000 mg/ 1. 2 ASBR 装置与处理方法
L。故污泥水热脱水滤液是一种高浓度较难处理的
采用模拟 ASBR 反应器，250 mL 三角烧瓶加
废水［7］，水热过程中污泥有机物先溶于液相，使 200 mL 水热脱水滤液，接种 10%体积的接种泥，
得 BOD/COD 增大，因此滤液处理宜选择 ASBR 瓶口用锡纸密封，置于恒温振荡培养箱厌氧培养。
1） 对硫酸汞掩蔽法而言，在对高含盐 （氯
20 g/L 时，硫酸汞法测定准确度优于氯气校正法。 离子浓度小于 20 g/L） 高 COD 的水样进行逐级
在利用氯气校正法测定时，从数据结果来看 稀释基础上，其测定的准确度较高，但对于高含
没有明显的规律，但利用氯气校正法测定时，测 盐低 COD 的水样而言，硫酸汞掩蔽法略显不足。
200
2） 酸性水热水、中性水热水经 ASBR 处理，
NH3-N/(mg/L)
150
NH3-N 均达到 GB 18918—2002 二级标准，色度
100
满足一级标准。
50
3） 水热脱水滤液 ASBR 处理过程中产生脂肪酸、
0
-3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 时间/d
图 2 废水 NH3-N 衰减曲线
COD 随废水厌氧培养的衰减曲线见图 1。结 性水热水、酸性水热水的原色度分别为 96、192，
果表明，ASBR 对中性、酸性水热水均有较好的处 经 厌 氧 消 化 培 养 后 ， 降 低 到 16、 28， 满 足 GB
理效果，但 ASBR 法处理出水 COD 仍高于废水排 放标准，需进一步处理。水热处理后分离的废水 经过 ASBR 酸性水热处理后 COD 去除率为 97. 5%
对图 1 曲线以指数方程进行曲线拟合，中性 由于厌氧消化体系中产生的脂肪酸、氨氮、H2S、
水热水的 ASBR 降解拟合曲线满足衰减指数方程 CO2 等形成了一个相对稳定的 pH 缓冲体系。
y =766. 50 +7 900e -x/6. 32， R2=0. 911 6， 平 衡 出 水
7. 4
COD 为 950 mg/L。酸性水热水的 ASBR 降解拟合
30 000 25 000 20 000
中性水热水 酸性水热水
2. 4
0-3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 时间/d
图 3 废水色度衰减曲线
pH 随处理时间的变化
COD/(mg/L)
15 000
pH 为废水厌氧处理的一种重要影响因素，水
10 000
解菌与产酸菌对 pH 有较强的适应性，但产甲烷
为 ASBR 处理水热水提供基础研究数据。
拌频率 40 r/min、中温 35 ℃下进行厌氧消化处理
1 实验装置与方法
直至厌氧发酵完全，记录不同天数水热水水质变
1. 1 水热装置
化情况，温度控制在最适温度 35 ℃左右［ 。 10-11］
连续式水热实验装置由高压进料机、热交换 1. 3 实验用水与测试方法
误差远小于硫酸汞掩蔽法的误差，是用氯气校正 浓度大于 20 mg/L） 低 COD 水样时，氯气校正法
法测定较低 COD 的水样时，其误差明显小于硫酸 较硫酸汞掩蔽法具有明显优势。
汞掩蔽法测试的结果。
参考文献
表 3 所示为 2 种方法测定高氯离子 （20 g/L） 浓度下 COD 的精密度结果比较。通过实验结果表 明硫酸汞掩蔽法 RSD 大于氯气校正法，所以氯气
［1］ 韩相奎，王鹤立，姚秀芹，等. 高氯离子废水 COD 的吸收测定方法研 究［J］. 中国环境监测，1996 （1）：19-22. ［2］ 崔娜. 高氯离子废水低浓 度 COD 的 分 析 技 术［J］. 中 国 环 境 监 测 ， 2003，19 （2）：44-46.
污泥车卸载后放入调质罐，加约 20%体积水 28 225 mg/L、pH 为 5. 1、色度为 192、NH3-N 为
稀释流动化，经螺旋输送机输运到料斗，经高压 286 mg/L。
进料泵打入亚临界反应釜，加热至设定温度，即
COD 采 用 GB/T 11914—1989 重 铬 酸 盐 法 ；
NH3-N 采用 GB/T 7479—1987 纳氏试剂比色法；
水热法作为一种有效的污泥预处理方法，可 打开上卸料阀进入停留罐，当压力达到热产物可实 打开下卸料阀压力脉冲排泥到贮罐，取回实验室
现减量化、资源化、无害化［1-5］，但污泥热解过程 以 4 500 r/min 离心过滤 30 min，得到水热脱水滤
中，胞内有机质不断融出和水解，使得污泥液相 液［9］。
定值与理论值误差小于 5%，尤其是在高氯离子
2） 对氯气校正法而言，对于高含盐 （氯离子
浓度低 COD 情况下，例如氯离子浓度为 20、40 g/L， 浓度小于 20 g/L） 废水 COD 的测定硫酸汞掩蔽法
COD 理论值为 500 mg/L 时，氯气校正法测定结果 准确度优于氯气校正法，在测定高含盐 （氯离子
3. 江苏省环境科学研究院，江苏 南京 210036）
摘 要：采用连续式水热设备对不同 pH 污泥进行水热预处理，产生的不同 pH 脱水滤液经序批式厌氧 （ASBR）
处理，酸性脱水滤液、中性脱水滤液 COD 去除率分别为 97. 5% （26 d）、89% （14 d），去除速率分别为 1 541 mg/（L·d）
第 21 卷第 3 期
·14· 2013 年 6 月
环境卫生工程 Environmental Sanitation Engineering
Vol．21 No．3 June 2013
污泥水热脱水滤液的厌氧处理实验*
董 辉 1，申哲民 2，姜伟立 3，周海云 3，崔卫方 3
（1. 上海老港废弃物处置有限公司，上海 201302；2. 上海交通大学 环境科学与工程学院，上海 200240；
18918—2002 城镇污水处理厂污染物排放标准二 水、中性水热水 COD 去除率分别为 97. 5% （26 d）、
级标准。
89% （14 d），去除速率分别为 1 541 mg/（L·d） 和
300
550 mg/（L·d）。表明酸水热处理后液相小分子有
250
中性水热水 酸性水热水
机物成分多，可生化性好。
法处理［8］。
污泥取自上海市某污水处理厂污泥浓缩池压
笔者采用序批式厌氧处理法 （ASBR） 处理高 缩污泥，呈黑褐色，外观黏稠呈絮凝体状。污泥
浓度污泥水热脱水滤液，考察了 ASBR 处理过程 经 15 d、35 ℃厌氧培养稳定后为接种污泥。取
中 COD、NH3-N、色度、pH 随时间的变化规律， 20 mL 接种污泥，加到 200 mL 水热水中，在搅
* 基金项目：江苏省科技支撑计划项目 （BE2011199）
色度参考 《水与水质监测分析方法》 第 4 版；pH
收稿日期：2013-04-04
采用玻璃电极法。
第3期
董 辉，等 污泥水热脱水滤液的厌氧处理实验
·15·
2 结果与讨论
2. 3 色度随处理时间的变化
2. 1 COD 随处理时间的变化
色度随废水厌氧培养的变化曲线见图 3。中
18918—2002 一级标准。
200
160
中性水热水 酸性水热水
以上 （26 d），COD 去除速率为 1 541 mg/（L·d），
120
色度 pH
中性水热处理后 COD 去除率为 89%以上 （14 d），
80
COD 去除速率为 550 mg/（L·d）。表明酸水热处理
40
后液相小分子有机物成分多，可生化性好。
氯离子浓度的 10 倍，在氯离子含量一定时，其误 的准确度较高；但对于高含盐 （氯离子浓度大于
差随理论 COD 的增大而减小，这种误差规律的变 20 g/L） 低 COD 的水样，硫酸汞掩蔽法略显不足。