超聲波預(yù)處理耦合技術(shù)改善污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的研究.pdf

1、隨著我們城鎮(zhèn)污水集中處理率的要求越來越高，相伴污水處理而帶來的剩余污泥的量也越來越大。國務(wù)院最近頒布的“水污染防治行動計(jì)劃”對污水廠污泥處理處置提出了新的要求:現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施應(yīng)于2017年底前基本完成達(dá)標(biāo)改造，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年底前達(dá)到90％以上。因此，城市污泥處理處置將是未來幾年污染控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。
　　污泥厭氧發(fā)酵是污泥資源化、減量化與無害化處理一種有效的方式。然而剩余污泥中溶解性有機(jī)

2、質(zhì)含量低、含固率低，可生物降解性較差。單獨(dú)將剩余污泥進(jìn)行厭氧消化時(shí)污泥的減量與產(chǎn)酸效果并不明顯。本文致力于解決水解是污泥厭氧消化的限速步驟這個(gè)問題，采用超聲波及其耦合技術(shù)對污泥進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到獲得大量溶解性有機(jī)質(zhì)以提高污泥厭氧產(chǎn)酸效能的目的。主要研究結(jié)論如下:
　　1)研究了超聲波單獨(dú)預(yù)處理污泥時(shí)，對污泥破解與厭氧產(chǎn)酸的影響，并優(yōu)化了超聲波處理污泥的參數(shù)。結(jié)果表明，提高超聲波的聲能密度和作用時(shí)間均能夠提高污泥中SCOD與溶解性碳水

3、化合物的含量，并促進(jìn)了氨氮與磷酸鹽的釋放。超聲波預(yù)處理增加了污泥中微小顆粒的含量，并促進(jìn)了污泥VSS的減量。超聲波預(yù)處理為污泥厭氧水解提供了大量的初始發(fā)酵底物，經(jīng)過超聲預(yù)處理的各實(shí)驗(yàn)組VFAs的最高濃度均大于對照組;超聲預(yù)處理減少了污泥厭氧達(dá)到最高VFAs濃度的酸化時(shí)間;當(dāng)聲能密度為1W/ml時(shí)，最佳預(yù)處理時(shí)間為20min。
　　2)超聲波與堿的耦合預(yù)處理技術(shù)，對污泥破解時(shí)有機(jī)質(zhì)釋放的影響更加明顯。在相同超聲波條件下，隨著預(yù)處理時(shí)

4、投堿量（即pH）的升高，污泥中SCOD和溶解性碳水化合物的含量大幅度升高。超聲波與堿耦合預(yù)處理污泥，提高了污泥厭氧發(fā)酵時(shí)VFAs的產(chǎn)量，但隨著投堿量的提高，污泥厭氧發(fā)酵達(dá)到最高產(chǎn)酸量的時(shí)間有所延長。本實(shí)驗(yàn)中，超聲波耦合堿預(yù)處理污泥的最佳pH為10。
　　3)首次研究了超聲波耦合表面活性劑對污泥破解與厭氧產(chǎn)酸的影響。結(jié)果表明:隨著十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)或十六烷基三甲基氯化銨(1631)投加量的提升，污泥中SCOD和溶解性碳水化