污泥处理方法
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法污水处理厂是为了处理城市污水而建立的设施,它能够将污水中的有害物质去除,使其达到排放标准。
然而,污水处理过程中会产生大量的污泥,这些污泥含有有机物、重金属和微生物等,需要进行进一步的处理,以减少对环境的影响。
污泥处理是污水处理厂运营中重要的环节,下面将介绍几种常见的污泥处理方法。
1. 压滤脱水法压滤脱水法是将污泥放入压滤机中,通过机械压力使污泥中的水分脱离,形成固体污泥和滤液两部份。
固体污泥可以用于土壤改良、建造材料制备等领域,滤液则需要经过二次处理后才干排放。
2. 热解干化法热解干化法是将污泥经过加热处理,使其内部的水分蒸发,达到干燥的效果。
这种方法可以有效减少污泥的体积和分量,降低运输和处置成本。
干燥后的污泥可以用于焚烧发电、制备燃料等。
3. 厌氧消化法厌氧消化法是将污泥放入密闭的容器中,在无氧条件下进行发酵分解。
在发酵过程中,污泥中的有机物会被微生物分解产生甲烷气体和稳定的有机质。
甲烷气体可以用作燃料,有机质可以用于土壤改良。
4. 碱化处理法碱化处理法是将污泥与碱性物质进行混合,使其中的有机物发生碱解反应。
这种方法可以有效降低污泥中有机物的含量,并提高其稳定性。
碱化后的污泥可以用于土壤改良、园林绿化等。
5. 堆肥处理法堆肥处理法是将污泥与其他有机废弃物混合,通过微生物的作用,使其发生腐熟分解。
这种方法可以将污泥转化为有机肥料,用于农田的施肥,提高土壤质量。
需要注意的是,不同的污泥处理方法适合于不同类型的污泥和处理要求。
在选择污泥处理方法时,需要考虑污泥的性质、处理效果、成本和环境影响等因素,并结合实际情况进行决策。
总结起来,污水处理厂污泥的处理方法包括压滤脱水法、热解干化法、厌氧消化法、碱化处理法和堆肥处理法。
这些方法可以有效地处理污泥,并将其转化为可利用的资源,减少对环境的影响。
在实际应用中,需要根据污泥的性质和处理要求选择合适的处理方法。
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法引言概述:污水处理厂是为了处理城市生活污水而建造的设施,但是在处理过程中会产生大量的污泥。
如何有效地处理污泥成为了一个重要的问题。
本文将介绍污水处理厂污泥的处理方法,包括物理处理、化学处理、生物处理、热处理和资源化利用。
一、物理处理:1.1 离心脱水:通过离心机将污泥中的水分分离出来,使其含水率降低。
离心脱水可以有效地减小污泥的体积,便于后续处理。
1.2 空气浮选:利用气泡的浮力将污泥中的固体颗粒浮起,形成泡沫层,再通过刮泡器将泡沫层去除。
空气浮选可以去除污泥中的悬浮物,提高污泥的固体含量。
1.3 筛分:通过筛网将污泥进行筛分,分离出不同颗粒大小的固体物质。
筛分可以去除污泥中的大颗粒物质,提高污泥的可处理性。
二、化学处理:2.1 絮凝剂添加:将絮凝剂添加到污泥中,通过化学反应使污泥中的颗粒物质凝结成较大的团块,便于后续处理。
常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
2.2 氧化剂添加:将氧化剂添加到污泥中,通过氧化反应使有机物质分解为无机物质,降低污泥的有机负荷。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
2.3 中和剂添加:将中和剂添加到污泥中,通过中和反应调节污泥的酸碱度,提高后续处理的效果。
常用的中和剂有氢氧化钠、氢氧化钙等。
三、生物处理:3.1 厌氧消化:将污泥置于密闭的容器中,利用厌氧菌的作用将有机物质分解为沼气和稳定的有机质。
厌氧消化可以减少污泥的体积和有机负荷。
3.2 好氧消化:将污泥置于通气的容器中,利用好氧菌的作用将有机物质氧化为二氧化碳和水。
好氧消化可以进一步降解污泥中的有机物质。
3.3 植物处理:利用植物的吸收和生物降解能力,将污泥中的有机物质和营养物质转化为植物生长所需的养分。
植物处理可以同时达到净化水体和处理污泥的效果。
四、热处理:4.1 干化:将污泥进行加热,使其中的水分蒸发,达到干化的效果。
干化可以减小污泥的体积,便于后续处理和处置。
4.2 热解:将污泥加热至高温,使其中的有机物质分解为气体和固体残渣。
污泥处理处置方法

污泥处理处置方法
污泥是由污水处理过程中产生的固体废物,其中含有有机物、固体颗粒、重金属等污染物。
污泥处理的目标是有效去除有害物质,减少对环境的影响,并寻找合适的处置方式。
以下是常见的污泥处理处置方法:
1. 厌氧消化:将污泥与特定的微生物一起置于密封的容器中,通过微生物的作用将有机物降解成沼气和有机肥。
这种方法可以减少污泥的体积,同时产生可再利用的能源。
2. 热解处理:通过加热污泥,将有机物分解为油、气和固体残渣。
这种方法可以有效减少污泥的体积和重金属含量,并利用产生的油和气作为能源。
3. 堆肥处理:将污泥与有机废物混合,经过适当的处理和通风,利用微生物的作用将污泥转化为有机肥料。
这种方法可以减少污泥的体积,同时产生有机肥料用于土壤改良。
4. 焚烧处理:将污泥在高温条件下燃烧,将有机物热解为气体和灰渣。
焚烧可以有效减少污泥体积,同时具有杀菌作用,但需要注意处理过程中产生的废气和灰渣的处理。
5. 填埋处理:将污泥置于特定的填埋场中,隔离于环境之外。
这种方法可以有效减少污泥的体积,但需要注意填埋场的选择和管理,避免对周边环境造成污染。
除了上述方法外,还有一些新兴的污泥处理技术正在研究和发展中,如生物炭化、微波辅助处理等。
这些方法在处理效果、经济性和环境友好性等方面具有潜力,但需要进一步验证和应用。
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法污水处理厂是用于处理城市污水的设施,其中产生的污泥是处理过程中的副产品。
污泥是含有高浓度有机物质和微生物的混合物,需要经过适当的处理才干安全处理或者回收利用。
以下是污水处理厂污泥处理的几种常见方法:1. 厌氧消化法:厌氧消化法是一种将污泥在无氧环境下进行降解的方法。
首先,将污泥放入密闭的消化器中,然后通过加入厌氧菌群和调节适宜的温度、pH值等条件,使污泥中的有机物质被细菌降解产生沼气和消化液。
沼气可用作能源,消化液则可用作肥料。
2. 好氧消化法:好氧消化法是一种将污泥在氧气充足的条件下进行降解的方法。
这种方法通常需要在好氧条件下进行混合和搅拌,以提供足够的氧气供细菌进行降解。
好氧消化法能够更彻底地降解有机物质,并减少臭味和病原微生物的存在。
3. 压滤脱水法:压滤脱水法是一种通过机械压力将污泥中的水分脱除的方法。
首先,将污泥放入压滤机中,然后通过施加压力使污泥中的水分渗出,最终得到固体污泥和液体。
固体污泥可以进一步进行干化或者焚烧处理,而液体则需要经过进一步的处理才干排放或者回收利用。
4. 热干化法:热干化法是一种利用高温将污泥中的水分蒸发和分离的方法。
首先,将污泥放入热干化设备中,然后通过加热使污泥中的水分蒸发,最终得到干燥的固体污泥。
热干化法可以大幅减少污泥的体积和分量,并且可以降低污泥的臭味和病原微生物的存在。
5. 焚烧处理法:焚烧处理法是一种将污泥通过高温氧化分解的方法。
这种方法可以将污泥中的有机物质彻底燃烧,并将其转化为无机物质和烟气。
烟气经过净化处理后可以排放,而无机物质可以用作建造材料或者填埋场覆盖物。
需要注意的是,不同的污水处理厂可能采用不同的污泥处理方法,具体选择哪种方法取决于污泥的性质、处理厂的技术和经济条件等因素。
此外,为了保证污泥的安全处理和回收利用,还需要进行适当的后续处理,如消毒、重金属去除等。
总结起来,污水处理厂污泥的处理方法包括厌氧消化法、好氧消化法、压滤脱水法、热干化法和焚烧处理法。
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法引言概述:污水处理厂是为了净化废水而建造的设施,然而在处理过程中会产生大量的污泥。
这些污泥含有有机物质、重金属和其他有害物质,若不妥善处理,将对环境造成严重的污染。
因此,污水处理厂污泥的处理方法至关重要。
本文将介绍五种常见的污泥处理方法。
一、污泥的压滤脱水1.1 机械压滤脱水:通过将污泥放置在滤布上,利用机械设备施加压力,将污泥中的水分脱除。
这种方法适合于含水量较高的污泥。
1.2 压滤脱水的优势:相比于其他处理方法,压滤脱水具有处理效率高、占地面积小、处理成本低等优势。
同时,脱水后的污泥体积较小,便于后续处理或者处置。
1.3 压滤脱水的限制:由于污泥中的水分含量不同,压滤脱水的效果会有所差异。
此外,压滤脱水对设备的要求较高,需要定期维护和清洁。
二、污泥的焚烧处理2.1 热解焚烧:通过高温将污泥中的有机物质分解,产生燃烧热能。
这种方法能够有效减少污泥的体积和分量,并将有机物质转化为二氧化碳和水蒸气。
2.2 焚烧处理的优势:焚烧处理能够最大限度地减少污泥的体积,同时能够回收热能,用于发电或者供热。
此外,焚烧后的残渣可以用于土地改良。
2.3 焚烧处理的限制:焚烧过程中会产生有害气体温和味,需要采取合适的排放和处理措施。
此外,焚烧处理的设备和能源消耗较大,需要考虑其对环境的影响。
三、污泥的堆肥处理3.1 堆肥化处理:将污泥与其他有机废弃物混合,通过微生物的作用分解有机物质,产生有机肥料。
这种方法能够将污泥转化为有机资源,实现资源化利用。
3.2 堆肥处理的优势:堆肥处理能够有效降低污泥的有机物含量,减少对环境的污染。
同时,堆肥后的产品可以用于农业生产,提高土壤质量。
3.3 堆肥处理的限制:堆肥处理需要一定的时间和空间,且对温度、湿度等条件有一定要求。
此外,堆肥过程中可能会产生异味,需要采取适当的措施进行控制。
四、污泥的填埋处理4.1 填埋处理:将污泥填埋在合适的地下场所,利用土壤的吸附和过滤作用,阻挠有害物质的渗漏。
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法污水处理厂是为了处理城市和工业污水而建立的设施,其中产生的污泥是处理过程中的副产品。
污泥的处理是一个重要的环节,合理处理污泥可以减少对环境的影响,同时还可以回收其中的有用物质。
本文将介绍几种常见的污水处理厂污泥处理方法。
1. 压滤脱水法压滤脱水法是一种常用的污泥处理方法。
该方法通过将污泥置于滤布上,利用机械设备施加压力,将污泥中的水分脱除。
这种方法能够高效地脱水污泥,使其含水率降低到一定的程度,便于后续处理和处置。
压滤脱水法适用于污泥量较大的情况,可以减少运输和处置的成本。
2. 热干化处理法热干化处理法是一种将污泥进行热处理的方法。
通过加热污泥,使其中的水分蒸发,将污泥干燥。
这种方法可以将污泥中的有机物质分解,减少其体积和重量,同时还可以杀灭其中的病原微生物。
热干化处理法需要消耗一定的能源,但可以获得干燥的污泥,便于后续的处置和利用。
3. 厌氧消化处理法厌氧消化处理法是一种利用微生物进行有机物降解的方法。
在密闭的容器中,将污泥与微生物一起进行反应,产生沼气和稳定的有机肥。
厌氧消化处理法可以有效地降解污泥中的有机物质,减少其体积和重量,同时还可以回收能源和有机肥。
这种方法适用于污泥中有机物质含量较高的情况。
4. 焚烧处理法焚烧处理法是一种将污泥进行高温燃烧的方法。
通过将污泥置于高温炉中,将其燃烧成灰渣。
这种方法可以将污泥中的有机物质完全破坏,减少其体积和重量,同时还可以产生热能。
焚烧处理法需要消耗一定的能源,但可以有效地处理污泥,减少对环境的影响。
5. 堆肥处理法堆肥处理法是一种将污泥与其他有机废弃物一起进行堆肥的方法。
通过将污泥与秸秆、木屑等混合,利用微生物的作用,将其分解成稳定的有机肥。
堆肥处理法可以回收污泥中的养分,同时还可以减少对环境的影响。
这种方法适用于污泥中有机物质含量较低的情况。
综上所述,污水处理厂污泥的处理方法有压滤脱水法、热干化处理法、厌氧消化处理法、焚烧处理法和堆肥处理法等。
污水处理厂污泥的处理方法

污水处理厂污泥的处理方法引言概述:污水处理厂是为了保护环境和人民健康而建立的设施,但是在处理污水过程中会产生大量的污泥。
污泥的处理是污水处理厂运行中的一个重要环节,合理的污泥处理方法可以有效减少对环境的影响,并实现资源的回收利用。
本文将介绍污水处理厂污泥的处理方法,包括污泥的脱水处理、污泥的消化处理、污泥的焚烧处理、污泥的堆肥处理以及污泥的填埋处理。
一、污泥的脱水处理1.1 化学脱水法:通过添加化学药剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等,改变污泥的物理性质,使其颗粒结构更密切,从而提高脱水效果。
1.2 机械脱水法:利用离心机、带式脱水机等设备,通过机械力的作用将污泥中的水分分离出来,达到脱水的效果。
1.3 热压脱水法:将污泥置于脱水机中,在高温高压的条件下进行处理,通过热力作用将污泥中的水分蒸发出来,实现脱水。
二、污泥的消化处理2.1 厌氧消化法:将脱水后的污泥投入到厌氧消化池中,利用厌氧菌的作用将污泥中的有机物分解成甲烷等可燃气体和稳定的有机物,实现污泥的降解和资源化利用。
2.2 好氧消化法:将污泥投入到好氧消化池中,通过通入氧气和搅拌等方式,利用好氧菌的作用将污泥中的有机物氧化分解,降低有机物含量和氮、磷等营养物质的浓度。
2.3 高温消化法:将污泥置于高温消化器中,通过高温的作用将污泥中的有机物分解,提高有机物的降解效率和消化效果。
三、污泥的焚烧处理3.1 热解焚烧法:将污泥置于焚烧炉中,在高温下进行热解反应,将污泥中的有机物转化为可燃气体和灰渣,实现污泥的减量化处理。
3.2 余热回收利用:在焚烧过程中,可以通过余热回收设备将燃烧产生的热能回收利用,供给污水处理厂的其他工艺或者供暖等用途。
3.3 烟气净化处理:焚烧过程中产生的烟气中含有大量的有害物质,通过烟气净化设备对烟气进行处理,减少对环境的污染。
四、污泥的堆肥处理4.1 堆肥发酵:将污泥与其他有机废弃物混合,形成堆肥堆,利用微生物的作用进行发酵,将有机物分解成稳定的有机质和养分,制成有机肥料。
污泥处理的主要方法

污泥处理的主要方法
污泥处理的主要方法有以下几种:
1. 沉淀法:利用重力沉降原理,通过沉淀污泥中的固体物质。
常见的沉淀法包括静态沉淀、动态沉淀和重力过滤。
2. 空气浮选法:通过注入空气或其他气体,使污泥中的固体物质浮起,并被吸附在气泡上。
常见的空气浮选法包括浸没式空气浮选法和压力式空气浮选法。
3. 厌氧消化法:将污泥暴露在缺氧环境中,利用厌氧微生物分解有机物质,降解污泥的体积和有机物含量。
主要包括完全厌氧消化和半厌氧消化。
4. 热干化法:利用高温和干燥的条件,将污泥中的水分蒸发和去除,将有机物质分解成稳定的无机物质。
常见的热干化方法有旋转干燥器、带式干燥器和热风烘房等。
5. 焚烧法:通过高温氧化的方式将污泥中的有机物质燃烧成水蒸气和二氧化碳,并将无机物质转化成灰渣。
常见的焚烧方法有流化床焚烧法和回转窑焚烧法等。
6. 堆肥法:将污泥与其他有机物质混合,利用细菌和真菌的作用,分解有机物质,将其转化为稳定的有机肥料。
常见的堆肥方法包括静态堆肥和动态堆肥。
以上方法可以单独应用,也可以结合使用,根据具体情况和要求选择适合的处理方法。
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1前言厌氧消化是污泥处理常用的减容稳定工艺,具有能耗低、污泥稳定性好、产生沼气等优点,但由于污泥固体的生物可降解性低,完全的厌氧消化需相当长的时间,即使20~30d的停留时间仅能去除30%~50%的挥发性固体(VSS),污泥固体细胞分解和胞内生物大分子水解为小分子,是厌氧消化的限速步骤,因此提高厌氧消化效率的一个主要途径是促进污泥细胞的分解,增强其生物可降解性〔1、2〕目前有几种促进污泥分解的方法〔3、4〕(1)热解法;(2)化学法:酸或碱处理。
(3)机械法:超声波、球磨、高压均质和剪切均质等;(4)氧化法:过氧化氢和臭氧氧化;(5)生物法:酶处理。
在污泥厌氧消化前采用这些技术进行强化处理,可增强生物降解效率,并减少污泥处理量。
2污泥厌氧消化的强化技术2.1热解污泥中的碳水化合物和脂类相对易下降解,而蛋白质却难以被水解酶水解,采用热解预处理可以破坏细胞壁促使蛋白质释放而得以降解。
热解处理可应用于不同类型的污泥。
对于初沉污泥,热处理并不能提高其降解性,但能增强其脱水性能Li等〔5〕发现活性污泥的最佳热处理条件是170℃加热60min,小试实验结果表明在随后的厌氧消化中,经热解的污泥只需5d停留时间COD去除率即可达到60%。
造纸工业污泥最佳的热解温度为150℃~160℃,这是由于造纸污泥含有较多的纯生物体。
研究表明,在135℃热解处理后的污泥消化VSS破坏率比对照污泥在15d、12d的停留时间下,分别增加了135%、235%。
热解强化处理的效果并不与温度成正比,温度过高会对厌氧消化产生负面影响。
〔6〕发现活性污泥的最佳热解温度在175℃左右,温度再高效果会出现下降。
另有研究者发现,温度超过200℃热解处理会导致厌氧消化产气量的下降,这可通过一种分子内反应—Maillard反应解释。
在此反应中,减少的糖类与氨基酸反应生成一种褐色的多聚氮,其溶解性和组成与腐殖酸相似,这种物质很难降解甚至起抑制作用。
虽然在100℃以下的低温就开始产生这种反应,但其产生量随着温度升高以及停留时间增加而增多,并可能形成二恶英。
〔7〕报道,挪威的Hias污水处理厂运用热解对污泥进行厌氧消化的强化处理,生产规模运行3年,效果良好。
该厂采用相应的蒸气压将污泥在130℃~180℃加热30min,生物细胞破裂分解,细胞内水释放出来而改变了污泥的粘滞度,使污泥中含有更高的溶解性固体,因此热解可提高消化池污泥浓度。
与无强化处理的技术相比,热解处理可使消化池体积减半,而且大幅度增强污泥脱水性能,污泥脱水率可提高60%~80%,消化污泥的缓冲能力加强,污泥更为稳定,臭味大大减少且易了堆放。
此外,还可以起到消毒灭菌的作用,并提高产气量。
2.2碱处理碱处理可在常温下以较低用量达到促进细胞分解的目的,Woodard等〔8〕研究表明碱处理可以有效地溶解50%~60%的制药污水污泥。
研究者采用NaOH 预处理污泥,探讨了在单级高速厌氧消化池中的消化情况〔2〕未经NaOH处理的污泥浓度(TS)为1%,NaOH处理方式分别为20meq/L(1%TS)、40 meq/L(1%TS)、20meq/L(2%TS)。
碱处理的污泥消化后可溶部分降低,未经碱处理的污泥可溶部分略有升高,这是由于酶的缓慢水解作用,但是水解产物中可降解的有机物很快被利用,难降解物质逐渐积累。
污泥经碱处理后进行厌氧消化,底物去除速率明显增加。
若消化的HRT较短,则碱处理有助于提高污泥稳定性。
厌氧消化HRT为7.5d,碱处理使有机物稳定效率提高两倍,处理后污泥比对照污泥的VSS去除率提高72%,COD去除率提高76%,有机物去除率随着NaOH浓度和污泥固体浓度的增大而增大。
碱处理的污泥进行厌氧消化产气量增加,甲烷产量随着NaOH浓度的提高而增大,原因主要是碱处理污泥含有更多的溶解性有机物,消化过程中可被厌氧微生物迅速利用减处理污泥的小颗粒污泥大大增多,这些小颗粒污泥在厌氧消化中会优先被去除,污泥总比表面积下降而增大了脱水率。
研究者也提出了用BMP(biochemcal methane potential,生化甲烷电势),测试碱处理对厌氧消化动力学和消化效率的影响,其动力学方程式为〔9〕Y=L u(l-e-kt)Y—t时刻有机物的去除(mg/LCOD);L u—最后可降解的有机物(mg/LCOD);k—反应速率常数(d-1)。
碱处理对生物降解性有一定抑制作用,其原因有三种解释:(1)碱处理过程中会释放出一些抑制性分子;(2)分子内反应(如Maillard反应)导致难降解化合物的形成;(3)Na+等其它离于影响了生物可降解性。
研究者探讨了Na+和OH-的影响以分析限制生物可降解性的根本因素。
当NaOH浓度超过5g/L时,污泥生物可降解性降低,这并不是Na+的影响,而与OH-有关,OH-的投加提高了pH值,利于COD的降解,但同时也导致难降解化合物的形成。
过高pH值条件不利于厌氧生物处理,同时Na+是产甲烷菌群的抑制剂〔10~12〕2.3臭氧氧化臭氧与污泥同时通过直接和间接两条途径发生反应。
直接反应速率较低,与反应物的结构相关,而间接反应主要通过没有特异反应的自由基进行。
为了弄清臭氧与污泥之间的反应机理,Scheminski等〔13〕研究了臭氧氧化处理过程中污泥的蛋白质、多聚糖和脂类等主要组分的转化情况,臭氧耗量为0.5g/g干污泥进行氧化处理,60%的VSS转化为可溶性物质,臭氧氧化过程中,蛋白质量比初始值减少了90%。
微生物的细胞壁与臭氧发生反应而破坏,因此细胞内物质释放出来,这在短时间内即可在污泥的液相中检测到。
凝胶渗透层析测定表明,释放到液相的蛋白质连续被臭氧氧化掉。
由于臭氧持续反应速率很快,因而污泥液相检测不到明显的蛋白质分子。
臭氧处理后,约63%的胞内和胞外多聚糖溶解到液相中,多聚糖也被臭氧连续氧化,但比蛋白质的反应速率低,因此污泥液相中多聚糖的浓度逐渐增加,污泥中总的多聚糖浓度与臭氧的消耗量成线性关系。
氧化过程中,脂类的量减少30%,臭氧与不饱和脂肪酸发生直接反应,使其变为短链脂肪酸溶解在液相中,而饱和脂肪酸与臭氧只发生间接反应。
臭氧氧化处理后的污泥厌氧消化过程中溶解性有机碳可降低70%。
污泥溶解的水解产物主要由VFA组成,而臭氧氧化最终形成的易于吸收的产物主要是羧酸〔14,15〕Weemaes等〔16〕实验过程中pH从7.8下降到4.9,当臭氧用量小于0.5g/gCOD时主要形成己二烯二酸,而臭氧用量高时,则己二烯二酸浓度降低而草酸浓度增大,其过程中的测定分析未发现二羧酸,VFA浓度一直很低(<200mg/L),说明臭氧将大分子氧化为小分子化合物,但最后并未产生VFA。
污泥中总COD减少29~47%,TOC减少29%左右,因此得知COD的降低主要是有机化合物被彻底氧化为CO2引起的。
研究表明,对于氧化还原电位(Eh)较高、生物降解缓慢的废水,很难降低其Eh使之适应厌氧消化过程中产甲烷菌的要求,而污泥经臭氧处理后的高Eh对厌氧消化却未产生完全的有害影响,经3d消化停滞期开始产气〔17〕。
厌氧消化过程中未经臭氧处理的污泥总有机物去除率为38%,而臭氧用量分别为0.05、0.1、0.2g/gCOD处理的污泥总有机物去除率分别为58%、68%和62%。
2.4超声处理超声波破碎是一种破坏细胞导致细胞内物质释放的方法,其作用原理有两方面:水力作用和声化反应。
研究表明克分子量大于4000的大分子可以被超产空穴产生的水力剪切力分解,声频低于100kHz的情况下,水力作用最为有效;声化反应,空穴泡内的热解反应可降解挥发性有机物,而液相体中的自由基反应进行非挥发性有机物的降解,当声频在100kHz以上时声化反应效率达到最高〔18、19〕Petrier等〔18〕采用41kHz到3127kHz的声频进行污泥超声波预处理,结果表明在最低频即41kHz处,污泥的分解效果最好,并从理论上解释了超声水力作用比声化反应对污泥的分解作用更大的原因,超声空穴的半径可用下列公式计算:R T≈3.28f T。
其中f T 表示声频(kHz)。
空穴泡的半径与超声频率成反比,因此应用低频可产生更大的空穴泡,空穴泡破碎可产生强水力喷射流作用于固体表面,通过此途径可产生很高的能量。
当空穴泡的半径在4μrn以上时,细胞的分解与气泡半径的对数成比例。
用41kHz的超声波处理30min、60min和150min,溶解性COD分别增加了4.7%、13.1%和23.7%,超声处理150min 的污泥厌氧消化后VSS去除率比未经处理的污泥提高56.8%,并且产气量也明显上升,超声波处理污泥因为主要是水力剪切起作用,Eh并不高,从而不会影响厌氧消化的产气过程。
超声波预处理的时间长短对产甲烷会有影响,预处理时间低于30min,甲烷产量随着时间的增加而明显增多,当预处理时间达到40min,甲烷的增加量与30min相差不大。
与对照相比,厌氧消化11d时超声波预处理10、20、30和40min的甲烷量分别增加12%、31%、64%和69%,有机物破坏率分别为11%、20%、38和46%,因而运行时可选取30min 作为最佳预处理时间。
超声波预处理30min的污泥含溶解态蛋白质比对照污泥高,厌氧消化开始24h时,蛋白质降解很快,然后逐渐降低,而超产预处理污泥与对照污泥溶解性碳水化合物浓度相差甚微,两者VFA浓度相差也不明显,但消化过程中,强化处理污泥的VFA浓度要高于对照,消化最初的12h内强化处理污泥的VFA浓度迅速增加,与之相对应的是溶解性有机物浓度迅速下降,这表明释放出来的有机物快速转化为VFA。
超声波处理会加快VFA的产生速率、增加其产生量,并大幅度提高甲烷的产率。
3结语污泥厌氧消化强化处理技术能有效促进污泥中细胞的分解,使释放出来的细胞物质快速得以降解利用,提高污泥有机物的利用率,缩短厌氧消化停留时间,提高厌氧消化产气率。
在综合考虑运行费用和污泥消化效果的前提下,采取适宜的污泥强化处理措施是有积极意义的。
不同强化处理措施进行有效组合,也往往可得到满意的处理效果。