污泥消化处理试验研究

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1、污泥消化处理试验研究　1　消化试验的工艺流程及装置　　本次试验采用两套消化装置，一套用来作污泥投配比试验，另一套用来作一次加泥的消化历程试验。1.1　消化工艺的流程图1.2　污泥消化试验装置　　消化装置的主体是有机玻璃柱，有效容积13L，消化柱周围用电热丝加热，用继电器和节点温度计进行恒温控制，上部用泥斗加泥，下部出泥管排放消化后的污泥，柱中心装设搅拌装置，产生的气体通过消化柱上端出气管进入集气瓶，从集气瓶出来的气体经过气体流量计随时记录产气量。在消化柱内设玻璃连通管用做观测柱内液面高度和测定pH值。2

2、　试验内容、方法及条件　　试验污泥是取自截流污水沉淀试验每天排放的新污泥。2.1　投配比试验　　消化柱首次加泥13kg，待污泥培养接近成熟后开始每天按投配比例加泥，排泥量按投加量及消化柱的玻璃连通管的液面严格控制。柱内保持恒定泥量，随时观测柱内温度和产气状况，柱内不断均匀搅拌，速度为20r/min。2.2　消化历程试验　　一次性加泥13kg，中间过程不加新泥也不排泥。2.3　主要分析项目　　含水率、pH、VSS、碱度(抽测)、产生的气体测定CH4、CO2、CO、H2。表1　消化试验控制条件投配比试验(Ⅱ

3、柱)消化历程试验(Ⅰ柱)4%投配率5%投配率首次投泥量/L131313每日投泥量/mL520650　投加时间每日一次每日一次　控制温度/℃33±0.533±0.533±0.5搅拌方式连续连续连续消化前后污泥取样量/g2020203　主要考察的内容3.1　投配比试验(Ⅱ柱)　　①初沉池污泥消化前后含水率；②不同投配比情况下的产气量；③气体成分含量；④污泥消化率；⑤单位污泥产气量(L/L)；⑥初沉池污泥VSS平均含量(g/L)。3.2　消化历程试验(Ⅰ柱)　　①考察消化过程中pH变化；②产气量的变化情况；③

4、污泥消化周期。4　试验运行情况4.1　污泥投配比试验(Ⅱ柱)　　Ⅱ柱从8月22日装泥，直到8月30日前为污泥培养阶段。在此段时间内pH在5.5～6.8之间，产气量很少，从8月31日起产气量逐渐增加，9月1日开始向柱内进泥和排泥，到9月5日产气量基本平衡，其pH迅速提高到7.2以上，9月9日气体成分分析结果也可看出甲烷比例已达到43%以上。说明厌氧消化的两个阶段兼性厌氧菌和甲烷菌的代谢达到平衡，消化正常运行。从9月9日到9月21日，按4%投配比共运行16天。Ⅱ柱从9月26日重新装泥，至10月6日10天时间

5、为污泥培养阶段，在此阶段内pH在5.5～5.8之间，产气量很少，从10月7日产气量增加，同时进行5%投配率的进泥和出泥，到10月9日产气量已达到平衡，柱内pH上升到7.2以上，10月9日气体分析结果甲烷比例已达到77%，说明代谢平衡，消化正常。从10月9日开始，到11月7日结束，正常运行29天。4.2　一次投泥消化历程试验　　Ⅰ柱从9月13日加泥，至10月10日基本不产气，共运行28天，每天测定柱内pH值并记录产气量，监测碱度变化。5　试验结果统计及分析(见表2)表2　污泥消化试验结果统计表投配比试验消

6、化历程试验Ⅰ柱Ⅱ柱4%投配Ⅱ柱5%投配0平均含水率/%进泥95.6495.9591.81出泥92.4692.6394.45平均VSS含量/%进泥45.0849.7031.12出泥23.2425.5920.08pH范围进泥5.8～6.35.9～6.86.2出泥7.05～7.57.2～7.77.15碱度/mg/L23002400～27000污泥消化率/VSS%48.4548.5635.48日平均产气量/L/d10.8113.300单位污泥产气量/L/L20.7920.460单位VSS产气量/L/g1.061

7、.02美国污水处理厂设计手册(0.5～0.75)分解单位VSS产气量/L/g2.182.10美国污水处理厂设计手册(0.87～1.12)单位污泥VSS量/g/L19.6520.130VSS负荷/g/(L.d)0.791.0105.1　投配率试验结果分析5.1.1　VSS负荷　　有机物负荷是影响污泥消化的重要因素，本试验用VSS负荷来分析不同污泥投配率的消化效果。　　从表2中可见5%投配比的VSS负荷为1.01g/(L.d)，大于4%投配比0.79g/(L.d)的污泥负荷。4%投配率的消化时间为25天，5

8、%投配率的消化时间为20天。根据资料介绍，最佳消化时间为25天左右。5.1.2　pH值和碱度　　从理论上看消化反应的两个阶段，第一阶段主要是兼性厌氧菌起作用，首先是细菌表面和周围介质中的酶将高分子有机物水解成水溶性简单有机物，兼性菌将这些简单有机物通过细胞膜的选择吸收并在细胞膜内代谢，产生的挥发性脂肪酸、醇、醛、酮等都是第二阶段甲烷菌的养分，产酸菌和甲烷菌必须在适当pH值和碱度范围内才能保持代谢平衡，消化才能正常进行，试验中两种投配比正常运