超声／H2O2对剩余污泥溶胞效果的研究.pdf

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1、第30卷第4期黑龙江大学自然科学学报Vol_30No．42013年8月JOURNALOFNATURALSCIENCEOFHEILONGJIANGUNIVERSITYAugust，2013超声／H2O2对剩余污泥溶胞效果的研究魏金枝，王迁，李芬，潘良(哈尔滨理工大学化学与环境工程学院绿色化工技术黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨150040)摘要：为了有效实现剩余污泥减量化，采用超声／H202协同处理剩余污泥，讨论了pH值、超声时间、过氧化氢投加量等因素对剩余污泥处理效果的影响。结果表明，"-3过氧化氢投加量为污泥体积的1．5％、pH值为1l、反应时间为20min时，处理后污泥上清液的SCO

2、D、TN、TP浓度分别增加到2138．7、168．35和12．71mg·L～，TSS减少近2O％。超声／H0对剩余污泥的处理效果明显优于单独超声处理和单独H，O，处理。关键词：超声；H0；剩余污泥；溶胞中图分类号：X703．1文献标志码：A文章编号：1001—7011(2013)04—0521—040引言在污水处理厂运行中，活性污泥法以其处理成本低、易于管理等优点而得到广泛应用，但在处理过程中却产生大量剩余污泥⋯。而在处理剩余污泥时，存在费用高、易产生二次污染等问题，因此，污泥减量化技术已成为环境保护的重要研究方向。目前，常用的污泥减量化方法可分为溶胞一微生物隐性生长、代谢解偶联、微型

3、动物捕食和维持代谢四大类。其中溶胞一微生物隐形生长是通过促进微生物细胞自身分解，释放出细胞内物质，并将该物质作为微生物生长的底物，从而在源头上实现污泥减量]。常用的溶胞技术主要有物理法(超声波法I5、加热法、微波法等)、化学法(臭氧氧化法。、碱热法]、氯氧化法等)、生物法及其组合的方法。其中，超声波法是利用空化作用产生的局部高温、高压和巨大的剪切力，使细胞壁破碎并释放出胞内物质。但是单独使用超声波法处理剩余污泥时，降解速度较慢且能耗较高。因此，本文利用超声波协同过氧化氢技术对剩余污泥进行处理，探索了该技术对污泥的减量化效果及细胞物质的释放规律，为下一步剩余污泥的生化处理提供可靠的依据。

4、1实验方法表1污泥性质Table1Characteristicsofthe1．1仪器与试剂studiedsludgeKQ一500DE型数控超声波清洗器(频率40kHz、功率500W，昆山市指标数值超声仪器有限公司)；立式CF16RXII型高速冷冻离心机(日立高新技术有pH值7_26限公司)；立式压力蒸汽灭菌器(上海博讯实业有限公司)。含水率(％)98．530％过氧化氢、重铬酸钾、硫酸汞、硫酸银、氢氧化钠、H：SO、过硫酸TSS(g·L-)14．77钾、抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑氧钾等均为分析纯。VSS(g·L)l0．0851．2实验污泥性质TCOD(mg·L)14030SCOD(mg·

5、L)230．4污泥取自污水处理厂中间沉淀池，剩余污泥的性质见表1。1．3实验方法向500mL烧杯中加入一定量的活性污泥，置于超声波清洗器中，在搅拌状态下开启超声波。在不同pH收稿日期：2013—01—19基金项目：黑龙江省自然科学基金资助项目(B201204)作者简介：魏金枝(1966一)，女，副教授，博士，主要研究方向：高级氧化技术处理有机废水，E-mail：weijz0451@163．com引文格式：魏金枝，王迁，李芬，等．超声／H202对剩余污泥溶胞效果的研究[J]．黑龙江大学自然科学学报，2013，30(4)：521—524·522。黑龙江大学自然科学学报第30卷值、反应时间、

6、H0投加量条件下进行超声、H0、超声／H：0：处理剩余污泥的实验。反应结束后，取适量污泥放入离心机中以9000r·min的转速离心，取上清液测定SCOD、TN和TP。另外取样分析污泥的VSS和TSS。1．4分析项目和方法SCOD和TCOD采用快速密闭消解法测定，其中SCOD用离心机离心30min后取其上清液进行测定。TN采用过硫酸钾氧化一紫外分光光度法测定，TP采用钼锑抗分光光度法测定，TSS和VSS采用重量法测定。2结果与讨论2．1pH值对污泥溶胞效果的影响为了考察pH值对污泥溶胞效果的影响，在HO投加量为1．5％(体积比)、反应温度为20℃的条件下，用硫酸或氢氧化钠溶液调节污泥的p

7、H值分别为3、5、7、9、11和13，先后进行超声、H0、超声／H：O处理污泥的实验，反应20min取样经离心后测定上清液SCOD、TN和TP，并与空白实验进行对比，结果如图1所示。pH值pH值图1pH值对污泥溶胞效果的影响：(a)SCOD；(b)TP和TNFig．1EfectsofpHvaluesoncelllysisefectofsludge：(a)SCOD；(b)TPandTN图1(a)为空白实验、单独超声、HO、超声／HO作用条件下，p