污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器試驗(yàn)研究.pdf

1、城市污水廠污泥中含有有機(jī)物、重金屬、病原菌等，若不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p容、穩(wěn)定或資源化處理，很容易造成對環(huán)境的二次污染，使污水處理廠不能發(fā)揮其功能。三峽庫區(qū)已經(jīng)建成運(yùn)行的污水處理廠中，污泥減量和穩(wěn)定處置方面都很欠缺，因此，新型污泥處理技術(shù)，特別是污泥減容和污泥穩(wěn)定技術(shù)的研究就顯得非常迫切。
　　 本研究將現(xiàn)代高速厭氧反應(yīng)器理論與重力濃縮池設(shè)計(jì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了兩相一體式濃縮消化反應(yīng)器(TISTD)，實(shí)現(xiàn)污泥濃縮消化一體化并相互促進(jìn)。

2、　　 TISTD反應(yīng)器有效容積110L，設(shè)計(jì)投配率30％。在中溫條件下，采用接種污泥培養(yǎng)法，以10％的投配率啟動(dòng)，運(yùn)行28天后反應(yīng)器即達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。TISTD反應(yīng)器的流態(tài)試驗(yàn)表明，外反應(yīng)室存在著明顯的推流態(tài)，內(nèi)反應(yīng)室呈現(xiàn)完全混合流態(tài)。
　　 試驗(yàn)考察了中溫條件下投配率為20％、30％、40％、50％時(shí)TISTD反應(yīng)器的運(yùn)行效能，結(jié)果表明反應(yīng)器在中溫條件下，運(yùn)行狀況良好，最優(yōu)投配率為30％，相應(yīng)的水力停留時(shí)間為3.33天。在

3、最優(yōu)投配率下，當(dāng)進(jìn)泥含水率為99.4～99.6％，排泥含水率在89.5％～93.5％之間；當(dāng)進(jìn)泥VS/TS為0.62～0.77，排泥VS/TS在0.21～0.28之間；排水SS在0.15g/L～0.6g/L之間；其濃縮和消化效果優(yōu)于普通濃縮池和消化池。研究對反應(yīng)器內(nèi)的厭氧污泥進(jìn)行了顯微鏡觀察和電鏡掃描，結(jié)果表明反應(yīng)器內(nèi)的菌種包括了厭氧環(huán)境的基本細(xì)菌形態(tài)，反應(yīng)器內(nèi)的微生物生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定且菌種豐富。
　　 反應(yīng)器啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行的過程中

4、，污泥活性有顯著變化，輔酶含量由剛接種污泥時(shí)的0.076mol/gVSS×10-3增加到0.180mol/gVSS×10-3。穩(wěn)定運(yùn)行期間，不同取樣口的污泥輔酶含量有明顯不同；反應(yīng)器內(nèi)部的pH值、堿度、VFA基本上都在厭氧消化需要控制的范圍之內(nèi)，說明本反應(yīng)器在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行狀況良好，具有抗沖擊負(fù)荷的能力，能夠滿足厭氧消化的需要。反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行期間，隨著污泥投配率由20％增加到50％，ORP由-355mV增加到-340mV，仍處于產(chǎn)甲烷菌

5、和其它嚴(yán)格厭氧菌生長的正常范圍。在20％投配率下，經(jīng)TISTD反應(yīng)器處理后進(jìn)泥中31.0％～50.6％的總氮回到上清液中，54.1％～64.3％的總氮在排出的厭氧污泥中；進(jìn)泥中28.7％～47.6％的總磷回到上清液中，49.3％～65.6％的總磷在排出的厭氧污泥中。在30％投配率下，經(jīng)TISTD反應(yīng)器處理后進(jìn)泥中18.6％～32.6％的總氮回到上清液中，64.6％～81.0％的總氮在排出的厭氧污泥中；進(jìn)泥中23.5％～28.3％的總磷回

6、到上清液中，70.7％～75.1％的總磷在排出的厭氧污泥中。說明TISTD反應(yīng)器對TN、TP有很好的分離效果。
　　 中溫條件下，初沉污泥、二沉污泥和混合污泥的比阻在經(jīng)過厭氧消化后，都有所降低。初沉污泥進(jìn)泥比阻較小，在8.0×1012m/kg～9.2×1012m/kg范圍內(nèi)，經(jīng)過消化后污泥比阻有所降低，在7.6×1012m/kg～8.9×1012m/kg范圍內(nèi)，但降低的幅度很??；二沉污泥進(jìn)泥比阻在145×1012m/kg～225

7、×1012m/kg范圍內(nèi)，經(jīng)過消化后，比阻有明顯的變化，在62×1012m/kg～88×1012m/kg范圍內(nèi)；混合污泥進(jìn)泥比阻在71×1012m/kg～120×1012m/kg范圍內(nèi)，經(jīng)過厭氧消化后，比阻值大大減小，在40×1012m/kg～75×1012m/kg范圍內(nèi)，污泥的脫水性能有明顯的改善。不同類型的污泥在不同溫度下消化后的比阻變化試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度的提高對污泥的比阻有不同程度的影響，初沉污泥在中溫和高溫兩種條件下消化，比阻的