好氧消化污泥减量技术工艺参数研究-张华

好氧消化污泥减量技术工艺参数研究张华，周秀微，赵婷婷，赵卿，吴彬彬，陈昆柏（浙江工商大学环境科学与工程学院，浙江杭州310035）摘要：为研究不同溶解氧（DO）下细胞自溶过程对城市生活污水处理厂生化污泥减量效果的影响，实验通过控制污泥DO值分别为4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L进行污泥好氧消化实验，并以MLSS、TN、TP的变化情况来表征污泥减量效果，结果表明：当DO值为6mg/L和5.5mg/L时，曝气作用时间大于5d时，污泥减少量分别达59.0%和53.0%，减量效果十分显著。同时对污泥上清液TN、TP的考察表明，在污泥减量的同时应注意解决尾水的处理问题。关键词：活性污泥；好氧消化；内源呼吸；污泥减量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1006-8759（2010）02-0016-03RESEARCHONPROCESSPARAMETERSOFAEROBICSLUDGEDIGESTIONZHANGHua,ZHOUXiu-wei,ZHAOTing-ting,ZHAOQing，WUBin-bin,CHENGKun-bo(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,ZhejiangGongshangUniversity,hangzhou310035,China)Abstract:Inordertoinvestigateslugdereductionunderdifferentdissolvedoxygen(DO)inaerobicdigestionprocess,thevariationofMLSS、TN、TPweremeasuredundertheconditionsofDOvalueswere4.0、4.5、5.0、5.5、6.0mg/L.TheresultsshowedthatwhenDOvalueswere6.0mg/Land5.5mg/L,underaerationformorethan5days,reductionofsludgecouldreachto59.0%and53.0%respectively.Inaddition,bydeterminingtheconcentrationsofTNandTP,itwasconcludedthatsupernatanteffluentshouldbeconcernedwhensludgewastreated.Keywords:activatedsludge;aerobicdigestion;endogenous;sludgereduction活性污泥法是目前全世界城市污水和工业废水处理厂使用最为广泛的生物处理技术，但在运行过程中会产生大量的剩余污泥。一般传统活性污泥工艺每去除1kgBOD5所产生的剩余污泥量约为15~100L，其含水率超过95%[1,2]。剩余污泥的处理与处置费用占污水处理厂总运行费用的20%~40%，甚至高达60%，已成为城市污水厂所面临的沉重负担[3]。目前污泥常用的最终处置方法有：土地利用、卫生填埋和焚烧等。环境标准的日益严格限制[4,5]使得常规处置方法变得非常困难，而且随着城市化进程的发展，无论是填埋还是焚烧，选址也成为一大难题。面对当前污泥处理遇到的困难，污泥处理应当遵循源头减量化为原则。污泥好氧消化工艺主要通过曝气使微生物在进入内源呼吸期后进行自身氧化，从而使污泥减量，该工艺具有：悬浮固体的去除率高，上清液中的BOD5浓度较低（10mg/L以下）；处理后的产物无臭、类似腐殖质，肥效较高；运行安全、管理方便，处理效率高，需要的处理设施体积小，投资较少等优点，因而在一些小型污水厂比较受欢迎[6]。试验研究收稿日期：2009－12－16能源环境保护EnergyEnvironmentalProtectionVol．24,No．2Apr.,2010第24卷第2期2010年4月在好氧消化中，O2作为微生物好氧呼吸过程中的最终电子受体，是污泥好氧消化反应顺利进行的关键因素[7]。一方面要为微生物好氧消化提供充足的氧源，同时满足搅拌混合的要求，使污泥处于悬浮状态；另一方面曝气量过大会导致反应器剩余氧浓度过高，对污泥中微生物群落产生毒害作用，使其活性降低，同时增加了运行费用。因此，确定适当的溶解氧浓度对污泥好氧消化工艺正常运行至关重要。本实验以MLSS、TP、TN作为污泥减量效果的表征，利用微生物内源呼吸溶胞原理，研究溶解氧（DO）、污泥停留时间（SRT）对微生物的内源呼吸的影响，以期得到好氧消化的最佳工艺参数，为中小型污水处理厂污泥处理提供指导。1实验材料和方法1.1材料和实验装置试验装置示意图如图1所示，整套反应器包含5个好氧消化池，各池有效容积2L。消化池通过安装于底部的砂芯曝气头曝气，曝气量