微波及其组合工艺强化污泥厌氧消化研究_刘吉宝

第35卷第9期2014年9月环境科学ENVIＲONMENTALSCIENCEVol．35，No．9Sep．，2014微波及其组合工艺强化污泥厌氧消化研究刘吉宝1，倪晓棠1，2，魏源送1，3*，佟娟1，王亚炜1(1.中国科学院生态环境研究中心，北京100085;2.中国矿业大学化学与环境工程学院，北京100083;3.鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所，鄂尔多斯017000)摘要:为提高剩余污泥的厌氧消化效能和脱水性能，考察了微波及其组合污泥预处理工艺的强化污泥厌氧消化效果，同时考察了预处理-厌氧消化过程的污泥理化特征及其脱水性能．结果表明，微波及其组合工艺可以强化污泥厌氧消化产甲烷，其中微波-过氧化氢-碱(0.2)的强化效果最为显著，不仅30d累计产甲烷量比对照组增加了13.34%，而且产甲烷速率也得到了提升．与单独微波处理相比，过氧化氢、碱的投加显著提高了溶解性COD的释放量，这表明微波、过氧化氢、碱之间的协同作用能有效破碎污泥，进而强化厌氧消化效果;微波-酸预处理后的污泥具有良好的脱水性能，毛细吸水时间(CST)只有9.85s，污泥脱水性能的改善与其表面电性、粒径分布的变化密切相关;不同预处理条件下的污泥经过厌氧消化后，污泥脱水性能较为接近．关键词:微波;污泥预处理;厌氧消化;脱水性能;理化特征中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2014)09-3455-06DOI:10．13227/j．hjkx．2014．09．029收稿日期:2014-01-22;修订日期:2014-03-23基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07202-005)作者简介:刘吉宝(1988～)，男，博士研究生，主要研究方向为污泥减量化与资源化，E-mail:liujibaoneu@163.com*通讯联系人，E-mail:yswei@rcees．ac．cnEnhancementforAnaerobicDigestionofSewageSludgePretreatedbyMicrowaveandItsCombinedProcessesLIUJi-bao1，NIXiao-tang1，2，WEIYuan-song1，3，TONGJuan1，WANGYa-wei1(1．ＲesearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing100085，China;2．SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083，China;3.OrdosInstituteofSolidWasteTechnology，Ordos017000，China)Abstract:Toimproveanaerobicdigestionanddewateringofsludge，impactsofsludgepretreatedbymicrowave(MW)anditscombinedprocessesonsludgeanaerobicdigestionanddewateringwereinvestigated．Theresultsshowedthatmicrowaveanditscombinedprocessescouldeffectivelyenhanceanaerobicsludgedigestion．NotonlythecumulativemethaneproductioninthetestoftheMW-H2O2-alkaline(0.2)wasincreasedby13.34%comparedwiththecontrol，butalsoitsmethaneproductionratewasmuchhigherthanthatofthecontrol．ComparedwiththesingleMWprocess，theadditionofbothH2O2andalkalineenhancedthesolubilizationofparticleCOD(＞0.45micron)，indicatingthatsynergisticallygeneratedsolubleorganicswerefastertobiodegradewhichresultedintheenhancementofanaerobicdigestion．TheMW-acidprocesswaseffectiveinimprovingsludgedewaterability，e．g．，CapillarySuctionTime(CST)