论文部分内容阅读
我国城市污水处理厂污泥产量大,处理处置费用高,已成为我国污水处理领域亟待解决的难题之一,寻找一种高效、经济的污泥减量技术势在必行。消化工艺是我国实际工程应用最广泛的污泥末端减量方式之一。本课题针对现有污泥消化技术消化效率低,处理周期长,运行费用高,实际正常运行较少等问题,将生物催化技术用于强化污泥末端减量。分别在污泥好氧消化和中温厌氧消化系统中加入含有复合酶和高效微生物的固定化生物催化剂(IBC),考察了IBC应用于污泥消化的影响因素,确定实验最佳运行条件,分别对比研究了消化系统的污泥减量效果、脱水性能、产气量及上清液性质的变化规律,进一步对系统稳定性进行分析评价,初步探讨了IBC在污泥消化中的作用机理。(1)IBC应用于污泥单相好氧消化的研究结果表明:IBC最佳激活时间为8h,最低投药量为20ppm,最经济曝气量为2.0mg/L,最适宜进泥浓度为3.46%,最大污泥投配率为9%,加药后处理能力有所提高,在该条件下进行的对比加药实验进一步验证了IBC对污泥好氧消化过程具有强化作用。加药组VSS去除率达到38%以上需要8d,比对照组缩短4d,12d后进入平台期,VSS、TSS、TCOD去除率分别可达54.41%、31.88%、77.20%,比对照组高11.74%、6.52%、9.90%,污泥减量效果明显提高,处理周期也缩短。经过好氧消化,污泥比阻值会升高,但加药组升幅小于对照组,脱水性能有所改善。上清液pH先升高后下降,加药组变化幅度小于对照组,最终维持在6.8~7.2范围内;COD、浊度、TP呈快速升高后变缓的趋势,稳定后加药组低于对照组;TN呈不断升高的趋势,整个消化过程加药组TN明显低于对照组。上清液各项指标均未出现大幅波动,表明IBC在提高污泥好氧消化效果的同时,不会对消化液性质产生明显负面影响。(2)IBC应用于污泥中温厌氧消化的研究结果表明:IBC最低投药量为30ppm,最适宜进泥浓度为3.63%,最大污泥投配率为7%,加药后的处理能力有所增大,在该运行条件下进行为期60天的对比加药实验表明IBC也能够提高污泥的中温厌氧消化效果。加药组VSS去除率达到平台期需要21d,VSS、TSS、TCOD去除率分别达到51.35%、31.45%、53.0%,比对照组时间缩短了6d,去除率提高了10.60%、7.30%、8.91%,同时具有更高的日产气量,分别达到12.931L/d和9.298L/d,比对照组高3.633L。处理周期缩短,污泥减量效果和产气量均提高。另外,中温厌氧消化之后加药组污泥比阻值升幅比对照组小,分别为消化前的2.56和2.07倍,与对照组相比,污泥脱水性能有所改善。最终加药组pH值为7.0~7.3,碱度为1500~2000mg/L,VFA为250~350mg/L,VFA/总碱度为0.1~0.2,与对照组相比,系统的稳定性不但没有减弱,反而有所提高。