剩余污泥水解酸化释放有机物的效果及影响因素研究_何作伟

２１６　　给水排水　Ｖｏｌ．３７　增刊　２０１１剩余污泥水解酸化释放有机物的效果及影响因素研究何作伟１，２　程家迪２　熊惠磊３　王　青３　王　慧３　施汉昌３（１上海师范大学生命与环境科学学院，上海　２００２３４；３浙江清华长三角研究院生态环境研究所，嘉兴　３１４００６；３清华大学环境学院，北京　１０００８４）　　摘要　在常压、不调节ｐＨ条件下，探讨了不同温度和水力停留时间下城市污水处理厂剩余污泥在水解酸化过程中ＣＯＤＣｒ、挥发性有机酸（ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄｓ，ＶＦＡ）和总氮（ＴＮ）的释放量和释放速度，同时考察了剩余污泥减量效果，在此基础上探讨了剩余污泥水解酸化释放有机物用于反硝化碳源和实现减量化的最优控制条件。结果表明：ＭＬＳＳ为３０　０００ｍｇ／Ｌ的污泥，５０℃下水解酸化２４ｈ，达到有机物的最佳释放效果，上清液ＣＯＤＣｒ浓度为８　３４９ｍｇ／Ｌ，ＶＦＡ（以ＣＯＤＣｒ计）浓度为２　４９０ｍｇ／Ｌ；总氮释放量相对较低，ＣＯＤＣｒ／ＴＮ为１０．３∶１。同时ＭＬＳＳ削减了２２．５％，较高效率地实现了剩余污泥减量。关键词　剩余污泥　水解酸化　挥发性有机酸　反硝化０　前言随着城市化进程的加快，城市污水处理厂的规模日益增大，剩余污泥产生量越来越多，未来两年污泥产量将达到２　７００万ｔ（以含水率８０％计）［１］，使污泥减量化和资源化的社会需求越来越高，成为国家“十二五”发展规划的重要内容。剩余污泥中含有大量有机物，水解酸化后可生成乙酸、丙酸，丁酸，戊酸等低分子挥发性脂肪酸（ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄｓ，ＶＦＡ）［２］，是反硝化的良好碳源［３］，可节约反硝化区的外加碳源投加量。活性污泥在常规条件下很难实现有机物的快速国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００８ＺＸ０７３１３－００３－０５－０４）。释放［４］，需通过提高温度［５］，调节ｐＨ［６］，超声预处理等方法［７］破坏稳态环境、加速污泥水解酸化。调节ｐＨ不仅消耗碱液、增加处理成本，而且容易影响后续反应的稳定性；超声只能作为污泥水解酸化的预处理；而提高温度是加速污泥水解酸化的最常用方法，具有无需化学试剂、易于控制、不影响后续利用等优势。提高温度的同时延长水力停留时间（ＨＲＴ），可进一步促进有机物的释放，因此温度与ＨＲＴ是影响污泥水解酸化时有机物释放的重要因素。作为反硝化碳源，污泥水解酸化应提高ＶＦＡ