热碱促进污泥水解的试验研究论文

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1、热碱促进污泥水解的试验研究论文摘要：生物污泥中含有大量的有机质，通常是运用厌氧或者好氧进行稳定化处理，为了加速污泥消化进程以及减量化效果，增加沼气成分回收，本试验采用低温热处理（T≦100℃），常温加碱破解（30℃）、升温加碱破解手段对剩余生物活性污泥进行处理，试验结果表明，热碱联合破解污泥溶出的SCOD值远远高于单纯加热、常温加碱处理的水平.freelg/L)MLVSS(mg/L)TCOD(mg/L)SCOD(mg/L)数值7.42960057821023068.81.2实验装置低温热碱破壁的实验

2、装置主要为恒温水浴锅、反应容器以及磁力搅拌器组成的系统。如图1所示。1.3污泥破解实验方法根据实验目的将四个水浴锅温度分别保持在30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、100℃四个阶段，每个水浴锅中放入三个1000ml广口瓶，然后每个广口瓶内加入800ml浓缩活性污泥，并且用搅拌器连续搅拌。待广口瓶内污泥温度达到水浴温度后8小时测定SCOD值。在污泥热碱处理过程中，首先进行常温条件下（30℃）的加碱破解效果试验，然后对40℃、50℃、60℃、80℃、100℃温度下的热碱破解试验，在加碱试验中，操作步

3、骤严格控制同污泥热处理相同，待广口瓶内污泥温度达到水浴温度后，用NaOH溶液（2.0mol/L）迅速将三个广口瓶内污泥的pH值分别调节为9、10、11、12。1.4分析项目及方法污泥破解试验中主要以污泥上清液SCOD(溶解性化学需氧量)变化来确定效果。其中TCOD（总化学需氧量）为处理剩余污泥混合液的COD值，SCOD为破壁试样离心分离后过滤所得上清液的COD值7。COD测定为重铬酸钾法。离心机的转数4000r/min，作用时间为20分钟。2污泥低温热碱破壁实验效果试验首先通过污泥加热处理、常温条件

4、下（30℃）加碱处理来考察温度、碱量（即不同pH）、处理时间三个因素对细胞溶出效果的影响。所得污泥上清液SCOD增加如图1、2所示。从图1我们可以看出随着温度的逐渐升高，污泥中SCOD（24h后）溶出量增加。在污泥温度超过50℃～80℃间的溶出增加明显，污泥温度在80℃左右出现峰值，约为900mg/L左右，而污泥温度由80℃增至100℃时出现SCOD值变小的现象，实验中可以观察到热作用后的污泥混合液表层有一层油层浮膜产生。笔者认为SCOD溶出量减缓的原因可能是微生物细胞中溶出的一部分蛋白质发生变性，

5、发生凝固反应产生浮膜，降低了SCOD中可溶性蛋白质含量8。图2是在常温（30℃）条件下，pH＝10、11、12三种不同碱量处理24h过程中污泥的SCOD溶出量变化。图2显示出加碱量m和作用时间t之间的关系，在温度一定的情况下（30℃），不同加碱量处理的污泥SCOD曲线溶出在时间上呈现的几乎相同规律，只是具体处理水平存在差异。当污泥初始pH＝12时的SCOD值为1960mg/L,较pH＝11增加了569mg/L。通过图2，我们可以认为碱处理8小时比较有效。8小时后的16个小时内SCOD值增加得很少，最

6、大的增幅只有100mg/L左右。基于以上试验的研究，我们在其后进行的污泥低温热碱联合水解的实验中，主要选取了40℃、50℃、60℃、80℃、100℃几个温度段，污泥初始pH值调节为10、11、12的污泥破壁实验。实验过程中，热碱联合处理24个小时后的污泥上清夜SCOD变化如图3所示。通过图3我们可以得到在污泥水解过程中热碱联合处理的意义。当热碱联合作用后，其SCOD增加值远远高于单纯加热和加碱作用二者之和，投加相同碱量时，在30℃～80℃内，污泥上清液的SCOD溶出随着污泥预处理温度的升高而出现大幅

7、度增加，pH＝10、pH＝11、pH＝12的污泥试样在100℃时的SCOD值达到分别2770mg/l、3880mg/l、4258mg/l，是污泥常温下（30℃）加碱分解溶出SCOD值的4倍、3.5倍、2.5倍，而当温度高于80℃时，同样出现污泥单纯热处理的现象，也出现SCOD值变化减缓的现象。在温度相同的条件下，由图可以看出，随着pH值的升高，污泥上清液SCOD值也升高，即增加污泥中碱的投加量可以提高污泥水解程度，笔者认为加碱溶解了生物细胞体的脂类物质，降低了污泥中生物细胞壁对温度的耐受力，促使细胞

8、生物体内含物的流出，为加速厌氧消化进程或者回流曝气池处理提供了良好的条件，可以达到污泥减量化的目的。3结论生物细胞内所含有有机质的溶出对于污泥的减量化和稳定化处理有着直接的影响，是一种很有应用前景的技术手段，在国外被广泛的研究。作为初步的研究，我们通过以上试验可以得知：①在较低的温度（100℃）作用下，可以获得一定污泥生物有机质的溶出。在80℃～100℃间出现溶出减少现象，原因有待进一步确定研究。②污泥加碱低温破壁24小时后,SCOD达到曲线高峰，作用时间8h即可达到