城市污水廠污泥堿熱預處理特性及厭氧消化工藝研究.pdf

1、隨著城市化進程的不斷加快,在污水處理廠數(shù)量日益增大的同時,污泥數(shù)量也急劇增加,因此污泥的處理與穩(wěn)定成為不可或缺的步驟。本課題以城市污水處理廠污泥為研究對象,采用厭氧消化生物化學甲烷勢( Biochemical Methane Potential,BMP)試驗,開展了堿解+低溫水熱預處理對剩余污泥破胞、厭氧消化性能及脫水性能的的影響;在此基礎上,采用完全混合式反應器(Completely Stirred Tank Reactors,CST

2、Rs),開展低溫短時預處理對混合污泥和初沉污泥的厭氧消化性能影響研究。試驗結果如下:
　　1、堿解+低溫水熱預處理試驗研究中,通過正交試驗,確定最佳的堿解試劑、試劑量、堿解時間,然后再通過中、高溫BMP試驗確定預處理溫度,評估其厭氧消化性能。將不同劑量(0、0.05、0.10、0.15、0.20g/g TS)的NaOH和CaO分別加入污泥樣品進行堿解預處理,于70℃下的低溫熱水解2h和9h,隨后利用以上得出的適宜預處理參數(shù),在不同

3、溫度(50℃、60℃、70℃、80℃、90℃)下對污泥進行預處理,并進行中、高溫BMP試驗。試驗結果表明:適用于中溫消化的堿解+熱解的預處理條件是:0.05gNaOH/gTS、70℃熱解9h;適用于高溫消化的堿解+熱解的預處理條件是:0.05gNaOH/gTS、90℃熱解9h。
　　2、堿解+低溫熱解預處理對污泥脫水性能的影響試驗其目的在于開展預處理后污泥直接進行脫水的效果分析。以濃縮池污泥為研究對象,投加不同劑量的CaO(20、

4、30、40、50％TS,按照干污泥質量的百分比來投加)、不同劑量FeCl3(3、5、7、9、11%TS)后對其進行70℃下1h、2h和9h的熱解并進行脫水性能指標測定及多次板框壓濾脫水試驗,試驗結果表明:污泥經(jīng)“堿解+熱解”的預處理模式會對污泥細胞有較大程度的破壞,同時使得污泥膠體特性明顯,不利于后續(xù)脫水的進行。相比之下,單純堿解后脫水會獲得較好的效果,試驗得出的最佳藥劑投加量為CaO投加40%TS、鐵鹽投加11%TS,污泥含水率可從9

5、6.6%降到68.8%。
　　3、低溫短時預處理對混合污泥、初沉污泥的厭氧消化性能研究試驗中,90℃、30min預處理后的混合污泥與初沉污泥作為 CSTR厭氧污泥反應器基質,在HRT=20d的條件下進行高溫(55±1)℃厭氧消化。試驗結果表明:初沉污泥的厭氧消化性能整體上優(yōu)于混合污泥,這與污泥中所含有機物的量有關;不管是日產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣速率,還是投加單位質量VS的產(chǎn)氣量R2(初沉污泥)均高于R1(混合污泥),R1、R2的投加單位質量