论文部分内容阅读
上海市中心城区中小型污水厂缺少污泥处理设施，需要改建，由于污水厂处于中心城区，周边被居民区包围，用地紧张，所以需要构筑物体积小、处理效率高、环境卫生条件好的污泥消化工艺。厌氧消化池体积庞大、散发臭气、卫生条件差，故不能被采纳。而传统好氧消化存在停留时间长、受冬季低温影响、不能有效杀灭污泥中病原菌的缺点，也不能使用。自热式高温好氧消化(Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion，ATAD)技术适用于中小污水厂的污泥处理，在不外加热源的情况下能自升温至45℃-65℃的高温，其降解速率快、停留时间短，体积只有好氧消化池和厌氧消化池的1／6-1／2，耐低温冲击，尤其是能够有效灭菌，能产生稳定的、巴氏消毒的污泥。 ATAD工艺在国内没有相关研究，但在欧洲已有二十多年的工程运行经验。本课题为避开现有的ATAD工艺的知识产权，自主开发研制了一套新型的、已获得专利权的单级自热式高温微好氧消化反应器(One-stage Autothermal Thermophilic Micro-aerobic Digestion，ATMD)，采用污泥循环回流混合系统，并配有高效充氧装置和消泡装置。在上海城市污水厂进行了中试运行，经过泥龄为10天的半间歇式运行，出泥达到稳定化和无害化标准。通过间歇式和半间歇式运行获得了最佳工艺参数，并在此基础上对污泥性质的变化进行了研究，对反应机理进行了探讨。 试验表明：进泥含固率的最适宜浓度为5-8％；停留时间为10-11d，污泥循环搅拌流量为12-14m~3／h，曝气量为0.8-1.8m~3／m~3·h。运行过程中污泥性质发生变化，氧化还原电位ORP受污泥浓度、曝气量和污泥液中氨氮浓度的影响，先下降至-400mv——300mv之间，然后回升至0mv—+150mv，表明体系中污泥不是完全的好氧状态而是先厌氧后微好氧再好氧的状态，自热式高温好氧消化(ATAD)工艺应改为自热式高温微好氧消化(ATMD)工艺；pH值受曝气量及溶胞作用导致氨氮浓度变化的影响，先上升然后下降，若曝气量较低，pH值则一直为上升趋势；污泥上清液总磷、总氮等值偏高，这是溶胞作用所导致。 对二沉泥和初沉泥分别在45℃和58℃温度下进行动力学研究表明：二沉泥的VSS去除符合一级动力学方程；58℃高温对二沉泥VSS降解有利，而对初沉