厌氧处理的污泥稳定化研究

中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERN0．12厌氧处理的污泥稳定化研究王凯军，LastA．R．M．Vander，G．Lettinga(L．北京市环境保护研究院，北京100037；2Wagenin．genA酣tdUniversiw，Bmech11_onBomenarg2，6703HD．Wageningen，theNetherlands)摘要：利用开发的污泥液化测试方法对水解池与颗粒污泥膨胀床(EGSB反应嚣)串联处理城市污水工艺中的污泥稳定性问题进行了研究。为了提高整个系统在低温条件下的处理效果和污泥稳定性，采用了与水解池平行的污泥稳定池用于改善污泥稳定性和提高EGSB反应嚣对溶解性∞D的去除。试验结果证明，在温和气候条件下(9～21℃)，该工艺流程可有效地去除生活污水中悬浮性和溶解性有机物，且污水处理和污泥稳定化的停留时间短(分别为5．0h和2d)，可回收大量的能量．是一种良好的生活污水替代处理工艺，同时对于其他成分复杂废水的处理也是一种有吸引力的新工艺关键词：厌氧处理；生活污水；污泥稳定化中图分类号：TU991．25文献标识码：C文章编号：1000—4602(1)120069—04为改善厌氧工艺在低温条件下的处理效率，开发了水解池和颗粒污混膨胀床(EGsB反应器)串联的厌氧系统⋯水解池用于去除悬浮物(SS)，提高COD的可溶解性、废水的可生化性和污泥的稳定性；EGSB反应器起着转化挥发性脂肪酸(VFA)为甲烷的作用。水解池运行在相对高的水力负荷[1Om『(·d)]和ss负荷2．1kgSS／(·d)]条件下，污泥在水解池中稳定化程度(特别是在低温条件下)可能会受到影响。对屠宰废水的研究表明，在温度<20℃时，由于废水中胶体和悬浮性组分存在，特别是高负荷条件下，去除的SS和出水胶体COD的水解率较低，使UASB反应器中的污泥稳定性较差因此，有必要对厌氧反应器中的污泥稳定性问题进行研究。1试验方法和装置1．1分析方法化学分析取24、48、72h混合样(保持在4℃冰箱内的)SS的测定采用滤纸(孔径为4．4um)过滤，VFA的测定采用气相色谱法COD的分析采用微量COD法”，其他全部按标准方法测定。COD为原水或污泥所含COD，COD为离心样品的COD。甲烷活性试验采用30℃条件下的混合VFA，即：C3：一-600：600：600mg／L的标准活性法。1．2稳定性测试方法传统的污泥稳定性试验是将污泥放人3O℃的培养瓶内，在100d的试验期间测量甲烷产量。用单位重量挥发性悬浮固体所产生的甲烷来评价污泥的稳定性J。由于该试验相当耗时(100d)，因此需要开发一种较快的评价污泥稳定性的方法。本研究提出采用污泥液化率评价污泥稳定性的测试方法试验采用5L温控反应器(温度控制在20℃和30℃)。由于污泥液化时间短，可以忽略甲烷的产生，反应器是敞开式并带有搅拌装置。为了比较试验数据同时采用污泥化学水解试验，这-N试是在20℃时采用氢氧化钠(700n1g／L)试剂在厌氧条件下搅拌反应24h后测定液化COD的变化，可用来作为评价污泥可以达到的最大液化程度13污泥稳定工艺水解和EGSB反应器体积分别为200、120L，水力停留时间分别为30、2．0h。在第一阶段的污泥稳定试验中，从水解池排放的污泥经过2h的沉淀后投人污泥稳定池。污泥稳定池体积为12L，停留时间是2d，温度为20℃。污泥稳定池配有搅拌·69·维普资讯http://www.cqvip.com中国给水排水N012装置而不密闭，其仅仅用于剩余污泥的稳定化而不回流：在第二阶段，采用9OL的稳定池将水解池的污泥不经沉淀打人其中，经稳定和再生后的污泥连续回流至水解池，其他条件与第一阶段相同：第三阶段的试验开始于寒冷季节、最初污泥稳定池没有运行，经过一个月的运转之后启动污泥稳定池，运转的最佳温度为35℃．其他条件与第二阶段同，工艺流程如图l所示圈1水解和[-．GSB反应器串联工艺结台污泥稳定系统2污泥的特性2．1甲烷活性的变化为使水解池的反应控制在水解和酸化阶段，采用了动力学控制措施水解池在水力负荷为10m／(rd·d)、HRT=3h运行两个月后甲烷活性从0．14gCFL—C0D／(gVSS·d)(接种物)降到0．01卜L—OOD／(gVSS-d)，活性几乎完全丧失。尽管甲烷活性降低．水解池对于SS和COD．的去除率几乎不受影响。水解池内污泥甲烷活性的逐渐丧失要归因于高ss负荷下[2．1kgsS，(-d)]不可降解和降解性能差的ss积累。SS积累造成排泥增加，从而污泥停留时间减少，污泥的稳定化程度也会降低，因此有必要对系统污泥稳定化程度进行考察。2．2厌氧稳定化试验不同污泥的稳定性试验见丧1。表1不同污泥的稳定性试验参数lVSS(％)lVSS稳定试验污泥参数I=。jI=oo牛隙率t[g