超声预处理剩余污泥水解试验研究.pdf

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1、工业安全与环保2015年第41卷第5期·38·IndustrialSafetyandEnvironmentalProtectionApril2015超声预处理剩余污泥水解试验研究*郭超刘怀英2裴以军罗玉龙4刘业炳徐得力4刘小英4，5(1．武汉科技大学城市建设学院武汉430065；2．山西安泰集团股份有限公司山西介休032002；3．中建三局机电工程有限公司武汉430070；4．武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070；5．武汉理工大学城镇供水与水污染控制技术研究中心武汉430070)摘要通过改变超声时间、超声密度和水解时间，研究污泥厌氧水解过程中SCOD，NH3一

2、N和1P释放量，最终确定最佳的剩余污泥预处理条件和水解时间。得到的试验结果如下：当剩余污泥超声预处理频率为2o～25kHz，超声密度为1．6W／mL，超声时间为15min，污泥水解1h时，污泥的释放达到最佳，此时SCOD溶出率高达45．55％，而NI-I3一N和rIP释放量较低，该预处理条件下获得的污泥水解上清液为污水厂提供了有利的补充碳源。关键词剩余污泥超声波预处理水解碳源HydrolysisExperimentandUltrasonicPretreatmentofExcessSludgeGUOChaoILIUHuaiyinPEIYijun3LUOVnlong4HUY

3、ebingzXUDeli4LIUXiaoyi．s'(1．SchoolofUrbanCons~tweion，WuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan430065)A删ReleasequantityofSCOD．NH3～Nand，IPintheprocessofanaerobichydrolysisisresearchbychangingtheultrasonictime，ultrasonicdensityandhydrolysistime，thentheparametersofultrasonicpretreatmentandh

4、ydrolysistimeweredetermined．TheresultsshowedthattheSCODdissolutionrateofexce鹳sludgereached45．55％andthereleaseatt~untofNH3一NandripWerelowwhentheultrasonicfrequencywasabout20—25kHz，ultrasonicenergydensitywas1．6W／mL，ultrasonictimewas15minandthedigestiontimewasonly1h．thusthehydrolysissupemat

5、antofslu啦；eeonldsupplycairnsolltt~duringNandPremovalofbiologicalsystem．KeyWordsexoesss1．ageultrasonicpretreatmenthydrolysisearhensource0引言解，因此选用低频超声波(<25kHz)l6J。另外，超声随着我国污水处理厂的普及，剩余污泥排放量强度、超声时间及作用方式选取与污泥结构和性质迅速增加，每年约25％60％的运行费处理污有关。为此，笔者考察某浓缩污泥在低频率超声波泥⋯1。然而，污水厂由于碳源不足，投加补充碳源，作用下，超声时间、声能密度

6、以及水解时间对SCOD，造成资源和经济浪费。研究表明，污泥厌氧消化可一N和TP溶出量的影响，确定最佳超声预处理产生O-I4，释放小分子有机物(如VFAs等)，有利于条件及水解时间，为污泥超声预处理条件和碳源补污泥减量化、稳定化和资源化l2J。厌氧消化中，固体充提供技术支持。水解过程是其限速步骤。目前，对污泥进行预处理1材料与方法来提高污泥水解的研究受到关注(3I。污泥预处理主1．1剩余污泥来源及性质要采取机械处理(如超声波或微波辐射)、热处理、化剩余污泥取自武汉市龙王嘴污水处理厂浓缩学处理等[41。超声波具有能耗低，无二次污染、易于池，污泥性质见表1。实施控制等特点，影

7、响超声效果的因素有超声频率、1．2试验方法强度、作用时间等J。取适量污泥于超声波专用器皿中，利用吖92一普遍认为，超声波预处理主要通过机械作用破Ⅱ超声波细胞粉碎机(频率为20—25kHz，变幅杆直坏污泥絮体结构，破解微生物细胞壁，促进细胞质溶径为6mI／l，脉冲比为I：1)对泥样超声。将预处理后*基金项目：国家自然科学基金(214Or7114)，国家级大学生创新训练计划项目(20121049706003)，中建三局机电工程有限公司科技与设计部资助项目(20141h0335)，武汉市城市排水发展有限公司资助项目。一∞·∞3暑9．曲目·一＼嘲