市政污泥预处理技术的研究进展.pdf

《市政污泥预处理技术的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第6期东北电力大学学报Vo1．34．No．62014年12月JournalOfNortheastDianliUniversityDec．．2014文章编号：1005—2992(2O14)06一O025一O5市政污泥预处理技术的研究进展施云芬，张群，奚海军2(1．东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012；2．中国石油吉林石化公司，吉林吉林132012)摘要：厌氧消化是主要的污泥稳定化处理技术，厌氧消化前采用不同的预处理方法可以提高污泥的厌氧消化性能，污泥预处理主要是将污泥内微生物细胞

2、破解，促使胞内物质释放，加快污泥的水解速率，提高产气量。本文综述了当前研究和应用较多的物理、化学和生物法等污泥预处理技术，如热处理、机械处理、酸碱处理、电化学处理、生物法等，分析了各种方法的原理、特点和处理效果及应用前景。关键词：预处理；剩余污泥；应用研究现状；发展展望中图分类号：X703文献标识码：A(2013年国民经济和社会发展统计公报》统计，我国城市污水处理厂日处理能力达12246万m／d¨。大部分的城市污水处理厂都采用活性污泥法处理，在经过脱氮除磷后，产生大量的剩余污泥。污泥含有大量的重

3、金属、有机物、有毒物质等。为避免污泥对环境造成污染，需对其进行妥善的处理和处置，使其达到减量化、无害化、资源化，为加快处理过程实现污泥的进一步利用需对污泥进行预处理。传统的厌氧消化反应过程包括：酸化阶段、水解阶段和产甲烷阶段，水解阶段一般认为是污水污泥等厌氧发酵过程的限速阶段。厌氧污泥预处理主要是采用一定的预处理技术，破坏污泥微生物的细胞结构，促使胞内的有机物质释放出来，从而达到加速污泥水解、提高污泥厌氧消化效率的目的。污泥预处理的方法可以分为物理法、化学法和生物法。近年来一些不同方法的联合应用

4、也取得了良好的成效。这些方法中，生物法预处理污泥由于运行成本低、安全可靠而被广为采用]。本文对不同污泥预处理技术的原理和研究进展进行了综述。1物理方法物理预处理法主要是通过外加作用力或改变能量破坏污泥絮体的结构的方法。主要包括改变温度、机械应力、微波辐射等原理破坏污泥原本疏松膨胀的絮体结构，使之转为较致密细小的颗粒，从而提高污泥的脱水效果。1．1热处理法1．1．1高低温预处理技术热处理的原理是通过加热破坏微生物细胞壁和细胞膜上的化学键，使细胞膜产生小孔将胞内物质释放出来，在高温条件下水解，形成易

5、被厌氧微生物利用的小分子物质。由于不同温度下细胞被破坏的部位不同，热处理法又分为高温预处理(高于100℃)和低温预处理(低于100oC)。余佩等人研究了160oC及以下温度的热水解情况，实验结果表明温度越高污泥的可脱水性能越收稿日期：2014-10-08基金项目：吉林市科技计划项目(201232404)作者简介：施云芬(1964一)，女，吉林省吉林市人，东北电力大学化学工程学院教授，硕士，主要研究方向：环境污染治理26东北电力大学学报第34卷好，在160℃时污泥的含水率可降至61％左右。比原污泥

6、直接离心之的含水率低了11．3％。且Ts和VS的损失率分别达到11．67％和14．67％。SS、VSS的溶解率分别为52．64％、75．35％；Yu。。等人研究了不同温度(35-70't2)不同HRT(2，4，6d)对厌氧产酸相的影响，发现随着温度从35到70℃污泥的溶解度从14．7％增加到30．1％。两相厌氧反应器比单想厌氧反应器沼气产量提高了84．8％，挥发性固体减少了11．4％。杨智满。。等以微藻油脂提取后的藻渣为底物，研究了厌氧消化污泥预处理方式对产氢的影响。结果表明，热处理(95℃处理

7、30min)污泥的底物消解率最高，同时氢气产量也最高，为27．27mL／g，酸、碱、氯仿和未处理污泥的氢气产量分别为l3．97，23．69，17．73和18．88mL／g。李英赞等采用自动升温高温好氧处理养猪厂污泥VSS的去除率为49．92％。1．1．2冻融技术污泥冻／融预处理是将污泥置于低温条件下，使其结冰凝固后再置于常温下使其融化成液态，这一过程使污泥体积经历一个膨胀与收缩的过程，导致絮体解散、细胞破裂。李玉瑛等将剩余污泥置于一18+C的冰箱中冷冻不同时间(6、13、22h)。解冻后分析其理

8、化性质、脱水性能和沉降性能。试验结果表明剩余污泥经13h的冷冻作用后，解冻后沉降速度由原污泥的0．002mL／s上升至0．442mL／s。且污泥含水率降为63．8％，含固率>30％。污泥的SCOD从原先的(1075+_26)mg／L增加到(2458±33)mg／L。1．1．3污泥自水解技术污泥在一定条件下，不通过添加任何外界物质和能量，由于污泥中微生物的作用会发生污泥的自动水解反应。A．Carvajall101将污泥在含有固定量氧气、55℃的条件下放置12-24h，结果显示有机物的溶解性增加了4