城市污水廠污泥濃縮消化一體化處理生產(chǎn)性試驗研究.pdf

1、當(dāng)前，污泥處理處置已成為我國污水處理領(lǐng)域亟待解決的難題之一，特別是小城鎮(zhèn)污水處理廠，由于其處理規(guī)模小、水質(zhì)水量不穩(wěn)定，導(dǎo)致污泥產(chǎn)量少，且性質(zhì)不穩(wěn)定，迫切需要開發(fā)一種簡易、高效、低成本的污泥處理技術(shù)和裝備。針對小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理的問題，筆者所在課題組研發(fā)了污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器，并進(jìn)行了小試反應(yīng)器的三代改良，在流態(tài)模擬和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，設(shè)計出中試反應(yīng)器。論文對中試反應(yīng)器開展試驗研究，獲得了最優(yōu)運行工況，同時針對中試反應(yīng)器的弊端，進(jìn)行

2、改進(jìn)，設(shè)計出生產(chǎn)性試驗反應(yīng)器，并在重慶大渡口污水處理廠進(jìn)行生產(chǎn)性試驗，研究了反應(yīng)器對污泥的濃縮和消化效果、污泥中重金屬穩(wěn)定效果以及反應(yīng)器內(nèi)微生物種群多樣性分布。研究取得的主要成果有：
　?、僖訬aCl為示蹤劑，采用階躍法進(jìn)行了中試流態(tài)試驗，試驗表明：在沒有氣體攪拌的條件下，反應(yīng)器內(nèi)室下部和底部的無因次方差（σ2θ）分別為0.63、0.67，而中上部和中下部的σ2θ分別為0.34、0.44；氣體回流量分別為8L/min、12 L/m

3、in、16 L/min時，內(nèi)室頂部到底部的無因次方差分別為0.60-0.63、0.64-0.68、0.65-0.66，內(nèi)室的流態(tài)趨于完全混合流。為達(dá)到內(nèi)室完全混合的目的，并考慮到運行成本，故采用12.0L/min作為氣體回流量。
　?、谥袦兀?5±2℃）條件進(jìn)行中試研究，考察了污泥投配率為12％、18%、24%、30%的運行效果，結(jié)果表明：污泥投配率為24%時反應(yīng)器的單位產(chǎn)沼氣量最高，為325L/KgVS，其中CH4含量為62.7

4、%。污泥的VS/TS由25%降到20%，含水率由99%降到93%，污泥的濃縮消化效果明顯。
　　③常溫（25-35℃）條件進(jìn)行生產(chǎn)性試驗研究，考察了污泥投配率為10%、15%、20%、24%的運行效果，結(jié)果表明：污泥投配率為15%時，反應(yīng)器的單位產(chǎn)沼氣量最高，為110.5 L/kgVS，其中CH4含量達(dá)61.4%。采用甲烷勢自動測試系統(tǒng)對污泥比產(chǎn)甲烷活性（SMA）進(jìn)行了測試，在15%的工況下SMA為20.5mg/gVSS·d。污泥

5、VS/TS由36%降到29%，含水率由98.5降到91%，污泥的濃縮和消化效果明顯。
　?、懿捎肂CR重金屬形態(tài)提取法，對生產(chǎn)性試驗過程中反應(yīng)器內(nèi)重金屬的穩(wěn)定效果進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：和進(jìn)泥相比，排泥中Cu、Mn、Pb、Cd的酸溶態(tài)/可交換態(tài)含量分別降低了73.6%、32%、40.7%、19%，Ni的酸溶態(tài)/可交換態(tài)含量增加了27.6%，Zn、Cd的可氧化態(tài)含量分別增加了37%、55%。Fe的可還原態(tài)含量降低了30.5%。處理后，

6、污泥中 Mn、Cd、Zn的潛在遷移能力下降，污泥重金屬的有效態(tài)（酸溶態(tài)/可交換態(tài)和可還原態(tài)）轉(zhuǎn)化成相對穩(wěn)定的金屬形態(tài)（可氧化態(tài)和殘渣態(tài)）。
　　⑤采用PCR-DGGE技術(shù)對生產(chǎn)性試驗反應(yīng)器內(nèi)微生物種群多樣性分布進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：反應(yīng)器內(nèi)室和外室以及排泥區(qū)微生物均呈多樣性分布，細(xì)菌種類較多。排泥區(qū)同種菌群的細(xì)菌數(shù)量比內(nèi)室更加豐富。負(fù)荷的改變不會使微生物的種群多樣性發(fā)生變化。內(nèi)室中微生物的種群組成要多于外室，驗證了內(nèi)外室在功能上的