论文部分内容阅读
随着污水处理量的增大，污泥的产量已不容忽视，污泥的处理处置已成为一个亟需解决的问题。同时城市生活污水多为低C/N比污水，由于碳源缺乏使脱氮除磷的处理效率受到限制。在这种背景下，将剩余污泥内碳源开发出来用于提高脱氮除磷效率是污水处理领域一直以来的研究热点。采用污泥厌氧发酵处理使污泥中的颗粒有机物转化为小分子的挥发酸，并将其作为碳源补给可以有效提高污水脱氮除磷效率。本文在厌氧条件下对剩余污泥进行了碱性发酵产酸的研究。在静态发酵实验中，研究不同的碱对污泥发酵产酸性能的影响。在此基础上设计运行连续流完全混合式厌氧反应器，分别研究了温度和污泥停留时间对污泥发酵过程中的污泥水解和有机物酸化性能的影响，得出了污泥碱性厌氧发酵产酸反应器运行的较优工艺条件。首先，通过静态实验研究污泥在NaOH和Ca（OH）2两种碱条件下污泥发酵各产物的溶出状况，结果表明：对于两种碱来说，pH为10.0的碱性条件均有利于污泥水解和酸化过程；在相同的pH条件下，NaOH显然更加有利于污泥的水解过程，而对于挥发酸的产量来说两种碱的作用效果基本相同，因此综合考虑得出将pH为10.0，投加Ca（OH）2作为连续流试验碱性调节的方法。其次，在静态实验研究的基础上运行连续流完全混合式反应器，考察不同温度对污泥发酵产酸性能的影响，结果发现在污泥停留时间为8d，采用Ca（OH）2调节污泥pH为10.0，温度分别为15℃、25℃、35℃、55℃时，温度升高有利于提高污泥水解的性能，蛋白质、碳水化合物的溶出产量均逐步升高，在温度55℃条件下，水解产物的溶出浓度最高，此时溶解性化学需氧量（SCOD）的浓度为4686.3mg/L；挥发酸的产量随着温度的升高先增大后减小，而产酸量则在25℃、35℃时较高，分别为1772.3mgCOD/L和1995.1mgCOD/L。最后，研究不同的污泥停留时间对连续流反应器发酵产酸性能的影响，发现污泥停留时间从4d逐步增加到10d时，污泥水解程度逐步提高，当污泥停留时间为10d时的SCOD浓度为3432.7mg/L，是污泥停留时间为4d时的1.5倍，而挥发酸的浓度则在污泥停留时间为6d和8d时达到最大，污泥停留时间继续增大，挥发酸的浓度会有所降低。