臭氧氧化剩余污泥的影响因素分析及应用初探

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1、万方数据臭氧氧彳匕剩余污泥的影响因素分析及应用初探曹艳晓1吴俊锋2冯晓西3(1重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400045；2武汉都市环保工程技术股份有限公司，武汉430071；3华东理工大学资源与环境工程学院，上海200237)摘要通过小试得出臭氧氧化剩余污泥的最佳作用条件，并将该作用条件应用于实际废水的剩余污泥减量化中，进行能耗分析。在臭氧氧化污泥过程中，采用单因素分析法分别考察臭氧投加量、剩余污泥浓度、碱解以及热解预处理对污泥减量的影响。在小试基础上，结合实际情况，对桌污水处理厂污泥进行了不同污泥浓度下的减量试验，验证了小试结果，得出针对该种污

2、泥MI。SS一8．287kg／m3，臭氧最佳投加量在0．038g03／gMLSS左右，所需能耗为0．589kW·h／kgMLSS。关键词污泥减量化臭氧氧化碱解热解能耗0引言传统活性污泥工艺是目前应用最广泛的污水处理方法，其最大的缺点就是产生大量污泥，剩余污泥的处理处置费用占污水处理厂总费用的25％～60％。如果处置不当，还将会引起二次污染。在各种污泥处理处置方法中，减量化成为污泥处理领域的一个热点。从原理上看，各种污泥减量化技术可以分为生物法和物理化学一生物法两大类。臭氧氧化减量技术属于物理化学～生物法范畴，其本质就是在传统的活性污泥法工艺中增加一套臭氧

3、处置装置，把部分回流污泥引入臭氧处置器中，利用臭氧的强氧化性，破坏细胞壁，使细胞质溶出，菌体外的多糖类及细胞壁成分转化为易生物降解的分子，再返回至曝气池作为基质用于微生物生长，达到废水、污泥双重处置的功效。目前，已经有研究涉及到臭氧氧化污泥影响因素，但对于其在实际污泥的应用以及能耗分析较少。本文通过实验室小试找出臭氧的作用因素，对作用因素进行排序，应用于某污水处理厂污泥减量化处理，并进行相应的能耗分析，以期为污水处理厂的实际应用提供一定的技术参数。1试验材料和方法1．1试验污泥试验所用的活性污泥取自某生活污水处理厂的曝气池，经过除渣和多次洗涤，在实验室中

4、采用人工配水进行培养。污泥培养阶段采用SBR方式，曝气8h，进水、排水和闲置期共4h，排水比为60％，污泥龄10d，MLSs维持在3．5～5．5g／L。1．2臭氧影响因素试验除了臭氧投加量试验外，该部分所有试验通入臭氧流量均为400mL／min，浓度24．7rag／L(标准状态下)。1．2．1臭氧投加量试验试验中通过调节电流来控制臭氧的浓度，通过调节臭氧氧化时间来控制臭氧投加量。试验所用臭氧浓度在12,--,70mg／L，作用时间0"--24min，室温下反应。每次试验所用污泥体积为1L，MLSS=8．219g／L，MLVSS一7．791g／L，MLVS

5、S／MLSS一0．948。不同电流时臭氧的浓度见表1。试验时，电流强度分别为：0．1A、0．2A、0．4A、0．6A，通入不同时间的臭氧。每隔一定时间取样，测量样品的MLSS、MLVSS和上清液中蛋白质浓度。表1不同电流时产生臭氧浓度电流强度／A0．10．20．30．40．50．6臭氧浓度／mg／L14．6Z4．737．O44．O51．O58．O1．2．2污泥浓度影响试验原污泥MLSS一3．875g／L，MLVSS=3．499g／L。将其静置分层，撇去上清液，不同的静置时间取不同浓度的污泥各1L，在同一臭氧浓度下，持续通入臭氧30min，室温下反应，反应

6、结束时，取样测给水排水V01．36No．12010135万方数据定样品的MI。SS、MLVSS和上清液中蛋白质浓度。1．2．3碱解一臭氧试验采用2mol／LNaOH调节污泥混合液。分别取1L污泥于2L锥形瓶中，调节pH到10、11，使pH保持稳定2min，向反应瓶中通人臭氧15min。取样分析MLSS、MI。VSS和上清液中蛋白质浓度。1．2．4热解一臭氧试验待处理污泥MLSS=4．748／L，MLVSS=4．338g／L，MI。VSS／MLSS—O．914，上清液蛋白质浓度≈0，分别取1L污泥加热到60℃、80℃和100℃，与室温25℃下的污泥作对照，

7、通人臭氧15min，取样分析MLSS、MLVSS和上清液中蛋白质浓度。1．3实际废水污泥减量试验污泥取自某SBR工艺。污水处理厂污泥外排周期为每天排泥两次、每次0．5m3左右。所取剩余活性污泥为浓缩污泥，呈黑色，略有臭味。污泥浓度较高，达到33．148g／L。将污泥分别按照1：1、1：2、1：4和1：8的比例进行稀释，取相同样品体积1L，通入03流量400mL／min，累计通入臭氧30min。1．4分析方法MLSS和MLVSS的测定采用重量法[13；SCOD为上清液经4000r／min离心15rain，用0．45／zm滤膜抽滤后所测定COD值，采用HAC

8、H消解法(DR／2000，HACH，USA)；臭氧浓度采用碘量法测定；上清液中蛋