厭氧酸化對(duì)脫水污泥資源化利用及對(duì)污泥性能的影響研究.pdf

1、在中國(guó)的南方地區(qū)，如上海、深圳等地的污水處理廠,普遍存在生物脫氮過(guò)程中碳源不足的情況，而城市污水廠污泥厭氧酸化可產(chǎn)生大量高濃度的溶解性有機(jī)物（以溶解性化學(xué)需氧量SCOD表示），即可為生物反硝化脫氮系統(tǒng)提供碳源，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化，因此受到廣泛關(guān)注。目前研究主要針對(duì)的是剩余、初沉污泥厭氧酸化最適產(chǎn)酸工藝的研究，而對(duì)脫水污泥厭氧酸化研究較少，因此現(xiàn)有的厭氧酸化產(chǎn)酸的研究結(jié)論是否適用于脫水污泥仍有待證實(shí)。其次污泥厭氧酸化即產(chǎn)生大量SCO

2、D，也產(chǎn)生大量氨氮和溶解性磷，如果直接作為碳源，勢(shì)必增加了污水處理的氮磷負(fù)荷而弱化處理效果。此外，酸化后的殘余污泥仍需要進(jìn)行最終處置，而污泥性能決定著污泥最終的處置方法，而目前酸化過(guò)程中污泥的性質(zhì)變化的研究較少。
　　為了研究厭氧酸化對(duì)脫水污泥資源化利用及對(duì)污泥性能的影響。本研究首先確定了脫水污泥厭氧酸化最適工藝條件。其次考察化學(xué)/混凝沉淀法去除厭氧酸化液中氮磷的最適工藝條件。此外，論文還研究了吹脫法去除酸化液中氨氮的最適條件。最

3、后論文較全面地考察厭氧酸化對(duì)污泥性能的影響。從而為建立污泥處置技術(shù)和工程示范提供大量可供參考的技術(shù)指標(biāo)。
　　經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，20g/L脫水污泥厭氧酸化最適合工藝條件為20℃、pH10.0以及酸化6天:此時(shí)SCOD的濃度為7920mg/L， SCOD/N與SCOD/P達(dá)到最大值分別為34與186，滿足A/A/O工藝脫氮除磷的需求(C∶N＞7，C∶P＞28)。高濃度污泥較低濃度污泥能產(chǎn)生較多的SCOD，同時(shí)SCOD/N以及SCOD/P的

4、含量也較高，分別為37與210，滿足A/A/O工藝脫氮除磷的需求。
　　堿性pH調(diào)節(jié)促進(jìn)不同來(lái)源(20g/L)脫水污泥厭氧酸化的研究表明:在pH10.0和11.0的條件下，酸化的效果最好，產(chǎn)生的SCOD較多。而濱河污水廠的脫水污泥產(chǎn)生的SCOD、SCOD/N以及SCOD/P的含量都較鹽田污水廠污泥產(chǎn)量大，建議選擇濱河廠污泥作為酸化污泥。此外，濱河污泥在pH10.0條件下酸化效果最好:酸化6天，SCOD、SCOD/N以及SCOD/P

5、分別達(dá)到較大值為7209mg/L、34、186。綜上所述，建議選擇濱河廠污泥作為酸化污泥，最適工藝條件為pH10.0與酸化6天。
　　化學(xué)/混凝沉淀法去除酸化液中的氮磷含量的研究表明:磷酸鎂銨沉積法取得很好的脫氮除磷效果，并保留83％的SCOD。最適工藝條件為:pH9.5，鎂磷摩爾比為1.70。氧化鈣與氯化鐵聯(lián)用，去除了酸化液中絕大部分的磷，對(duì)總氮也有部分去除，且保留80％的SCOD。氧化鈣與氯化鐵聯(lián)用的最適工藝條件為:氧化鈣投加

6、量1000mg/L、氯化鐵投加量80mg/L。
　　采用吹脫法去除氨氮含量的最適工藝條件為:pH11.0，堿源為氫氧化鈉溶液，氣液比為4000m3/m3，吹脫時(shí)間為120min。在最適工藝條件下，酸化液中SCOD剩余含量為6219mg/L;氨氮去除率為95％; SCOD/N為670，SCOD/P為173。滿足A/A/O工藝脫氮除磷的需求。
　　厭氧酸化對(duì)20g/L濱河、鹽田污水廠的脫水污泥性能影響如下:隨著酸化的進(jìn)行，污泥V

7、SS/SS有所下降，熱值和揮發(fā)分含量略有下降。濱河廠污泥厭氧酸化后仍然含有較高的熱值，酸化后的剩余污泥經(jīng)過(guò)脫水可以進(jìn)行焚燒處理;酸化過(guò)程中濱河污泥重金屬含量都在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值之內(nèi)，可以進(jìn)行填埋處理;濱河廠酸化6天后的脫水污泥有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63％＞45％，總養(yǎng)分（氮+磷+氧化鉀）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11％＞5％，均符合中國(guó)的農(nóng)用有機(jī)化肥指標(biāo)，因此適合作為綠化肥料。鹽田廠污泥熱值含量較低不可采用焚燒處理;酸化過(guò)程中鹽田污泥重金屬含量都在國(guó)家

8、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值之內(nèi)，可以進(jìn)行填埋處理;酸化6天后的鹽田廠污泥有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于45％，不滿足符合中國(guó)的農(nóng)用有機(jī)化肥指標(biāo)因此不適合作為肥料。酸化工藝總體上使污泥的過(guò)濾脫水性能有所惡化，比阻值最高從1.50×1015m/kg上升到3.73×1015m/kg。EPS總量呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，其中蛋白質(zhì)為最主要成分，占EPS總量的60％以上。污泥的脫水性能和EPS含量存在相關(guān)性:L層EPS總量與污泥比阻值之間的線性關(guān)系為0.57，L層蛋白