電化學預處理強化污水泥污泥好氧消化性能的研究.pdf

1、城市污水處理廠污泥成分復雜、含有大量的有毒有害物質,極易給環(huán)境帶來二次污染。我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)明確規(guī)定污泥應進行穩(wěn)定化處理。然而,由于技術、經濟等方面原因,我國具有污泥穩(wěn)定處理設施的污水處理廠很少,污泥大多經濃縮脫水而直接外運填埋。但是,隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格和執(zhí)法力度的日益加大,污泥的穩(wěn)定化處理勢在必行。因此,尋求一種處理成本低、運行效果好、操作簡單、易于管理的污泥穩(wěn)定化技術具有深遠的意義

2、。
　　 生物消化法處理成本低、運行可靠,是目前常用的污泥穩(wěn)定化方法。但傳統(tǒng)的生物穩(wěn)定法具有處理時間長、設施占地大、處理效率低等缺點,在一些用地緊張的大中城市應用存在建設成本高、征地困難等問題。為解決這一難題,本課題在大量前期研究的基礎上提出采用電化學方法對污泥進行預處理,實現提高后續(xù)污泥好氧消化工藝處理效率、節(jié)約單位污泥穩(wěn)定化處理設施的占地面積的目的。圍繞這一主題,首先通過研究極板間距、反應時間、電功率等工藝參數對污泥電化學處

3、理效果的影響,得到最佳的電化學處理工藝參數,并通過污泥的好氧消化實驗來驗證污泥的電化學預處理效果。另外,通過添加尿素、Fenton試劑等進一步強化污泥的電化學預處理效果,考察不同的預處理方法對污泥好氧消化性能的影響。并通過掃描電鏡、紅外光譜儀等手段分析污泥電化學處理前后的污泥性質,探討污泥電化學預處理提高其好氧消化性能的機理。本課題得出的研究結果主要有:
　　 (1)以網狀RuO2/Ti電極板為電極進行污泥的電化學處理,最佳的工

4、藝參數為:極板間距為2.0cm,電解時間為30min,電功率為5W,污泥pH為10。在上述條件下對污泥(污泥濃度約12.9g/L)進行電化學預處理,并通入氣流(曝氣量為0.78～42.80m3/h·m3)曝氣攪拌,處理后污泥VS和VSS的去除率分別是2.75％和7.87%,SCOD值由原來的44mg/L上升至348mg/L,TN、TP和NH4+-N等指標也均有所上升。
　　 (2)與原污泥相比,電化學預處理后的污泥有較好的好氧消

5、化性能。好氧消化17.5d時,其VSS去除率達39.59%,而未經電解處理的原污泥達到同樣的去除率則至少需要23.5d?？梢?電化學預處理可使污泥減少6天的好氧消化時間消化時間。
　　 (3)添加尿素可以強化污泥的電化學預處理效果。當尿素投加量為1.0g/L時,污泥的VSS去除率為12.31%;在隨后的好氧消化實驗中,投加尿素條件下電化學預處理污泥達到穩(wěn)定化要求需要16天,比原污泥好氧消化時間縮短8天。
　　 (4)添加

6、Fenton試劑對污泥的電化學預處理有很好的強化效果。Fenton反應聯(lián)合電化學法預處理Fenton反應的最佳參數為:污泥初始pH3,n(H2O2/Fe2+)10,H2O2投加量1.00g/L,反應時間60min。添加Fenton試劑條件下電化學預處理方式可將污泥的好氧消化時間由24天縮短為12天。
　　 (5)分析電化學預處理前后污泥上清液性質、固體熱穩(wěn)定性、污泥細胞的形貌特征和紅外光譜性質發(fā)現,電化學預處理強化污泥的好氧消化