污泥預處理提升剩余污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸效能的研究.pdf

1、水需求量日益增大常常伴隨著污水處理負荷增大,從而導致的二次沉淀池的剩余污泥產(chǎn)量急劇增高。利用剩余污泥生產(chǎn)附加值高的短鏈揮發(fā)酸是一條極具前景的道路。但是由于剩余污泥的厭氧發(fā)酵過程細胞破壁過程艱難以及碳氮比失衡導致發(fā)酵過程緩慢且效率低下。因此,采用污泥預處理技術(shù)加速細胞破壁,同時投加農(nóng)業(yè)廢棄物雙孢菇菌糠可以提高剩余污泥C/N,從而提高污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸速率。本課題以剩余污泥和雙孢菇菌糠為原料共同發(fā)酵產(chǎn)酸,采用均勻設(shè)計與響應曲面相結(jié)合的方法對剩

2、余污泥與雙孢菇菌糠的投加比例、三種預處理方式(堿、熱堿、雙頻超聲)進行優(yōu)化,以得到最大產(chǎn)量的揮發(fā)酸為目的,最終得出最佳工藝參數(shù)。并在該工藝參數(shù)下,進行半連續(xù)流實驗,探討剩余污泥與菌糠共發(fā)酵體系產(chǎn)酸效能的提升以及實踐應用的可行性。
　　采用響應曲面法優(yōu)化得出的最佳參數(shù)為堿預處理條件下堿投加量為0.075g/gTSS,菌糠投加量為0.9g/gTSS,預測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為7802mgCOD/L;熱堿預處理條件下堿投加量為0.11g/gT

3、SS,80.7℃下加熱處理29.7min,菌糠投加量為0.82g/gTSS,預測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為10235mgCOD/L;超聲預處理條件下聲能密度為0.98kw/L,處理時間為29.7min,投加菌糠量為0.57g/gTSS,預測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為8128mgCOD/L。實際值與預測值十分接近,能夠驗證模型的有效性。
　　在上述參數(shù)條件下進行半連續(xù)流的污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸試驗,試驗結(jié)果表明預處理后的剩余污泥與雙孢菇菌糠共發(fā)酵提高了液相中

4、碳水化合物、蛋白質(zhì)等溶解性有機質(zhì)的濃度,改善了發(fā)酵體系的碳氮比,對污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸起到良好的促進作用。三種不同的預處理方式均可以有效促進氨氮、磷酸鹽的釋放。其中,溶解性蛋白質(zhì)與空白相比分別提高55.2％,61.7%,45.4%,溶解性總糖與空白相比分別提高78.4%,82.6%,75.2%。在作用周期方面,堿、熱堿預處理方式對剩余污泥的作用周期較超聲預處理更長,對后續(xù)產(chǎn)酸影響更大。3種共發(fā)酵體系從促進污泥產(chǎn)酸和經(jīng)濟性方面排序為熱堿預處理