微波-改性活性炭纖維法處理剩余污泥及其對污泥厭氧消化的影響研究.pdf

1、隨著生活污水排放量及污水處理深度的不斷增加，污水處理廠產(chǎn)生的污泥越來越多，厭氧消化作為能同時實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化和資源化的技術(shù)，近年來一直備受關(guān)注。在污泥的厭氧消化過程中，污泥水解是限速階段，因此在厭氧消化前需對污泥進(jìn)行預(yù)處理。微波預(yù)處理是眾多預(yù)處理方法中的一種，單獨微波預(yù)處理對污泥絮體的破裂效率有限，往污泥中加入吸波材料，能提高污泥對微波能的使用效率，但添加吸波材料預(yù)處理的過程材料抗氧化性能有限且材料易與污泥粘連，預(yù)處理效率仍然有限

2、。目前，常見的用于微波預(yù)處理的吸波材料為活性炭纖維（Activated Carbon Fiber，ACF）。本文通過向污泥中添加改性活性炭纖維（Modified Activated Carbon Fiber，MACF）來提升污泥預(yù)處理效果。本文主要分析了添加不同材料下的微波法對污泥預(yù)處理的效果以及經(jīng)預(yù)處理后的污泥厭氧消化性能；探討了污泥厭氧消化過程中微生物種群的變化。主要結(jié)論如下：
　?、傥⒉A(yù)處理過程中，材料的最佳投加量和最佳預(yù)

3、處理時間分別為0.16g/gVS和4min。此時經(jīng) MACF-微波法預(yù)處理的污泥中SCOD、多糖和蛋白質(zhì)濃度最大，分別達(dá)到2058、382和200mg/L，比單獨微波預(yù)處理提升了31.08％、73.6%和17.84%。
　?、谠谧罴杨A(yù)處理條件下進(jìn)行厭氧消化的污泥中，以MACF-微波法預(yù)處理后進(jìn)行厭氧消化的污泥各項指標(biāo)變化最大。蛋白質(zhì)、多糖和DNA濃度在反應(yīng)前15d分別由382、200和37.36mg/L降低為86、90.8和13.

4、12mg/L，分別降低了77.3%、54.6%和64.88%；SCOD濃度在前3d從2078上升到2722mg/L，增加了30.99%，隨后3d降低至835mg/L，降低了69.32%；總氮和氨氮濃度分別由233和35mg/L增加到454和338mg/L。
　?、蹍捬跸^程MACF-微波法預(yù)處理的污泥中總產(chǎn)氣量最高，400mL污泥總產(chǎn)氣量為737mL，其中共有甲烷389mL，甲烷平均含量為52.78%。MACF-微波法預(yù)處理的污

5、泥中VFA累積量最多，未經(jīng)預(yù)處理、單微波預(yù)處理、ACF-微波法預(yù)處理和添加MACF-微波法預(yù)處理的污泥中最大VFA累計量分別為455.24、526.50、365.69和805.11mg COD/L，其中乙酸含量最高，丙酸次之。
　?、芙?jīng)過預(yù)處理后進(jìn)行厭氧消化的污泥，添加MACF-微波法預(yù)處理的污泥中微生物種群多樣性和均勻性最好。預(yù)處理后污泥中的變形菌大量減少，Aminicenantes含量最高，在預(yù)處理后進(jìn)行厭氧消化的污泥中均檢測