热水解污泥的厌氧消化试验研究

2003V01．19中国给水排水CHINAWATER&WASr]WATERNo．9劫研究囊热水解污泥的厌氧消化试验研究王治军，王伟，夏州，吴舒旭(清华大学环境科学与工程系，北京100084)摘要：先用热水解对污泥进行预处理，然后进行厌氧消化试验。结果表明，最适宜的热水解温度为170℃、反应时间为30min；经热水解污泥的厌氧消化性能和系统的处理效率都得到显著提高，COD去除率最大时提高了20．18％，日均产气量则增加了79．20％-99．55％。关键词：剩余污泥；热水解；厌氧消化中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1000—4602(2003)09—0001—04ExperimentalStudyonThermalHydrolysisandAnaerobicDigestionofSewageSludgeWANGZhi．jun，WANGWei，XIAZhou，WUShU．XU(DeptofEnvironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Sewagesludgewaspretreatedbyusingthermalhydrolysisprocessbeforeanaerobicdi—gestion．Theresultshowedthattheoptimaltemperatureforthermalhydrolysisis170℃andreactiontimeis30min．BoththeanaerobicdigestionperformanceofthermallyhydrolyzedsludgeandtreatmentefficiencyofthesystemareimprovedsignificantlywithCODremovalincreasedby20．18％atmaxi—mumandaveragedailygasproductionincreasedby79．20％～99．55％．Keywords：excesssludge；thermalhydrolysis；anaerobicdigestion为了克服传统污泥厌氧消化工艺存在的消化速率慢、停留时间长、处理效率低的缺点，相继出现了机械破碎、超声波、碱处理、热水解、臭氧处理、酶法等预处理方法u~4J。笔者对在不同条件下热水解的剩余污泥进行了厌氧消化试验以研究热水解对污泥厌氧消化的影响规律。1试验方法1．1试验装置和流程热水解试验装置：GSH一10型高压釜，有效容积为10L，最大压力为12．5MPa，最高温度为325℃。厌氧消化试验流程如图1所示。热水解后的污泥置于污泥储槽，再通过蠕动泵进人消化反应器。消化反应器的容积为3L，污泥容积为2L，反应器内设水封套管，顶部设水封槽。反应器外壁用电热膜包裹，通过温控仪来控制反应器内的温度为(35±1)℃。由于日处理污泥量较小，因而采用半连续方式(2次／d)进料，进料时间为5nlin／次，搅拌器运行时间为10min／h。所产生的沼气通过泡沫分离瓶分离泡沫后，再利用含有饱和食盐水的集气柜收集。共有5套反应器。基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA644010)·1·与述一瞻咯维普资讯http://www.cqvip.com2003Vo1．19中国给水排水NO．9搅拌器污泥储槽蠕动泵消化反应器集气柜图1厌氧消化试验流程试验用污泥取自北京市北小河污水处理厂的污泥浓缩池，其成分见表1。表1浓缩池剩余污泥性质碱度T5vTSSsVSs蓄pH(mg／L)(g／L)(eL)(eL)(eL)(eL)【数值6．4675120．2014．8817．5513．1624．48接种污泥取自北京市高碑店污水处理厂的一级消化池，接种污泥的TS为30．21g／L，S为15g／L。1．2分析方法COD：标准重铬酸钾法；TS、S、SS、VSS：称重法；pH：Orion868型pH测定仪；碱度：电位滴定法；有机酸：气相色谱法；沼气成分：气相色谱法；氨氮：纳氏试剂比色法。1．3试验步骤①热水解：污泥取回后立即置于高压釜中进行热水解预处理，设定4种热水解温度：110、140、170、200℃，反应时间均为30min。经热水解后的污泥置于冰箱4℃冷藏。②厌氧消化：5套反应器的接种量都为1L，接种后进料100md，其中一个反应器处理未经热水解的原污泥，其他4个反应器分别处理上述经热水解预处理后的污泥。进料10d后污泥体积达到2L，随后进、出泥100md。接种3个月后，全部反应器的污泥驯化完成。各反应器分别在HRT为20、15、10及7．5d的条件下运行，相应的COD负荷分别为1．2、1．6、2．4、3．2kgCOD／(m3·d)。2