污泥停留时间对微波-厌氧消化联合处理水解酸化残余污泥的影响研究

第37卷第7期2011年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTV01．37NO．7Jul．．201149污泥停留时间对微波一厌氧消化联合处理水解酸化残余污泥的影响研究魏玉芹hz，伍健东h：，周兴求1,2(1．华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510006；2．工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室，广东广州510006)摘要。研究了污泥停留时间(SRT)分别为7、14；28d时，采用微波．厌氧消化联合处理水解酸化残余污泥的效果。试验同时设置进泥为不经微波处理的水解酸化残余污泥的对照组。结果表明，SRT为14d时微波组SCOD去除率可达最高值84．91％；微波组和对照组在SRT为7、14、28d的条件下对ss的去除率差异不明显，SRT由28d缩短至7d时ss去除率仅下降了3．95％；SRT为7、14、28d时，微波组的污泥产甲烷率比对照组的分别高出39．09％、27．48％和26：75％。说明采用该联合工艺处理水解酸化残余污泥在SRT为14d时即可达到较好的效果，同时微波处理可增加水解酸化污泥的产甲烷活性。关■■：微波预处理；水解酸化；污泥厌氧消化；污泥减量中圈分类号：X703文献标识码：A文章缩号：1000．3770(2011)07．0049．003利用活性污泥法处理污水会产生大量的污泥，通常泥量约为水量的1％～2％，因此，污泥处理需要耗费大量的金钱，通常占到整个污水处理厂操作成本的60％r”。由于污泥中含有大量的有机质、病原菌和重金属等有毒有害物质，如果不加于妥善处置势必造成巨大的资源浪费和环境污染，因此实现污泥的无害化、减量化和资源化对城市污水处理厂意义重大。水解酸化是一种经济有效的污泥减量方式，且水解酸化液中含有大量的SCOD、VFAs等[2】，可作为外加碳源用于碳源不足的污水脱氮除磷处理[3-4]。但污泥经水解酸化处理后，仍残留有75％的MLVSSr51，且残余污泥中仍含有大量的活性物质，如果不继续加以妥善处置，仍会对环境造成严重污染。国内外侧重于采用超声波作为预处理方式对污泥进行处理的研究比较多[6-9]，但对微波处理的研究相对较少。微波是一种电磁波，它的频率在300MHz～300GHz之间，微波辐照具有加热速度快、加热均匀、安全无害等优点，且能够有效提高污泥的脱水能力【10】，同时可杀灭大量细菌【11]。IsilToreci等【-刁考察了剩余污泥经不同强度的微波辐射处理后的厌氧消化特性，结果发现，在较短的污泥停留时间(5d和10d)下，微波处理可以促进污泥稳定化，同时发现较低的处理强度尽管可以提高污泥的溶解性，但是对SRT较短的厌氧消化不利。IDogan等t3】采用微波+碱预处理一厌氧消化来考察剩余污泥的降解情况，经过92d的半连续试验发现，同未经任何处理的对照组相比，采用微波+pill2．厌氧消化组合工艺处理剩余污泥，其总产气量和甲烷产量分别提高了43．5％和55％，TS、VSS和TCOD的降解率分别提高了24．9％、35．4％和30．3％。表明微波．碱解是一种行之有效的污泥减量方法。通过微波．厌氧消化联合工艺对水解酸化残余污泥进行处理，考察不同的污泥停留时间(SRT)下该组合工艺对水解酸化残余污泥的减量化、稳定化效果，对实际污泥的两相厌氧消化具有指导意义。1试验部分1．1试验材料试验所用的污泥取自经实验室自行设计的改进型上流式反应器水解酸化处理后的残余污泥。控制温度在35℃、pH为10、水力停留时间为36h、污泥停留时间为7d，搅拌速度为80～100r·min一。在进行试验前将污泥于4℃下浓缩24h，然后进行微波处理。微波处理频率为595W，处理时间为120S。收稿日期：2011-03—08作者简介：魏玉芹(1984--)，女，硕士研究生，研究方向为水污染控制与给水技术；E-mail：baisuzi@163．tom万方数据50水处理技术第37卷第7期处理后污泥pH为9．721SCOD为l287mg·L～；TCOD为3077mg·L_1．SCOD／TCOD为0．41831SS质量浓度为21．23mg·L’1．VSS质量浓度为5．826mg·L～。接种污泥为培养成熟的颗粒污泥，污泥MLSS质量浓度为55．3g·L1，MLVSS质量浓度为41．5g·L_l。1．2试验装置采用1000mL的抽滤瓶作为反应器，用带刻度的量筒作为气体收集装置。气体吸收液中加入HCI溶液调节pH<2避免产生的CO：被吸收，气体检测由抽滤瓶上端的气体取样口取样，污泥混合液从抽滤瓶嘴处抽取。反应器底部用磁力搅拌器进行搅拌，使颗粒污泥与试验污泥充分混合，将装置置于(35±1)℃恒温培养箱内进行厌氧消化。颗粒污泥的接种比例为30％，调节进泥pH至(7．0±0．5)。1．3分析项目和方法在分析污泥混合液的SCO