超声波处理_热处理及酸碱调节对剩余污泥溶解效果的对比研究_王晓霞

第一作者:王晓霞,女,1973年生,硕士,讲师,研究方向为城市污泥的减量化和资源化。#通讯作者。超声波处理、热处理及酸碱调节对剩余污泥溶解效果的对比研究王晓霞吕树光#邱兆富应维琪(华东理工大学资源与环境工程学院,上海200237)摘要以高含磷剩余污泥为对象,采用超声波处理、热处理和酸碱调节3种减量化技术,研究了细胞物质溶解过程中COD、氮、磷的释放规律。结果表明,在超声最大时间为1.0h、声能密度为0.167～0.500W/mL的实验条件下,超声波处理中污泥减量和细胞物质的释放效果随超声时间延长而提高,声能密度对释放效果的影响较小;在热处理中,污泥减量和细胞物质的释放效果随热处理温度的升高和热处理时间的延长而提高,但热处理温度的贡献大于热处理时间;在超声波处理和热处理(除热处理温度为50℃外)中,污泥上清液TN中均以有机氮为主,NH3-N次之;在酸碱调节处理中,只有在初始pH为12.0时,处理4.0h后才会有一定的污泥减量和溶解效果,但污泥浓度下降不明显。3种减量化技术中,超声波处理最为经济、有效。关键词剩余污泥超声波处理热处理酸碱调节Comparisonofwasteactivatedsludgesolubilizationtreatedbysonication,thermaltreatmentandacid-alkaliadjustmentWANGXiaoxia,LVShuguang,QIUZhaofu,YINGWeichi.(SchoolofResourceandEnvironmentalEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237)Abstract:Solubilizationperformancesoforganicmaterials,nitrogenandphosphorusfromwasteactivatedsludge(WAS)samplesusingsonication,thermalandacid-alkaliadjustmentinbatchtreatmentswereevaluated.Bysonication,theorganics(measuredasCOD)andnutrientreleasesfromWASincreasedwithincreasingtreatmenttime(upto1.0h),andsonicationtimeplayedamoreimportantrolethanintensity(0.167-0.500W/mL)inWASsolubi-lization.Bythermaltreatment,thereleasesofbiomassmaterialsincreasedwithincreasingtreatmenttime(upto3.0h)andtemperature(50,70and90℃),butthetemperaturehadthemorecontributiononthereleasesthantreatmenttime.Organic-NofthesupernatantaccountedformostofthetotalnitrogenreleasedfromtheWAS,followedbyNH3-N.ThesludgetreatmentbyadjustingpHfrom3.0to10.0wasunabletocausesubstantialreleasesoforganicandnu-trientspecies,eventreatedatahigherpHof12.0for4.0h,thereleaseswerestillnotapparentinasignificantreductionofTS.Amongthethreetreatmentmethods,sonicationshowedanattractiveprocessforWASsolubilization.Keywords:wasteactivatedsludge(WAS);sonicationtreatment;thermaltreatment;acid-alkaliadjustment城市污水处理厂剩余污泥的正常处理与处置所需费用较高,明显增加污水处理厂的运行、管理费用,因此污泥减量化技术已成为环保工作者重点研究的热点之一。目前,污泥减量化技术包括机械法[1]、超声波法[2-4]、臭氧法[5,6]及化学法[7,8]等。在各种污泥减量化的过程中,污泥絮体甚至细胞结构被破坏,污泥固相中有机物、氮和磷等物质会溶解释放到液相[9],因此减量化后的污泥液若直接回流至原污水处理系统,则会增加系统的处理负荷。前人在