曝气及搅拌强化超声预处理污泥水解酸化作为反硝化聚磷工艺补充碳源实验研究

发布时间：2020-05-27 23:51

【摘要】：城市污水处理厂产生的剩余污泥含有丰富的有机物和氮、磷等营养物质,对其进行超声预处理和水解酸化可以回收溶解性的有机物和水解产物作为生物脱氮除磷的补充碳源。本实验以增加超声破解后污泥上清液中的溶解性有机物(SCOD)以及水解酸化后污泥上清液中的挥发性脂肪酸(VFA)为目的,研究了曝气和搅拌对超声预处理污泥的强化作用,超声预处理条件、pH值、温度、SRT对污泥水解产酸的影响规律以及污泥酸化产物作为反硝化聚磷工艺补充碳源的可行性。主要结论如下:(1)曝气最有效的超声声能密度为0.9W/mL,最佳曝气量为20mL/min,最有效的曝气时间为10min。进而研究得到在超声10min的过程中的后5min曝气,前5min不曝气比在整个超声过程中都曝气破解溶出的SCOD更高。超声+曝气比相同条件下仅超声破解污泥溶出的SCOD增加了97.7%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式能量消耗降低了25%;搅拌作为另一个辅助技术,转速为600r/min时对提高超声破解污泥的SCOD最有效。在曝气+搅拌+超声的条件下,污泥破解产生的SCOD比相同条件下仅超声破解的污泥SCOD增加了120.8%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式能量消耗降低了12.5%。(2)剩余污泥水解酸化获得最多产酸量的反应时间是5d;在一定的范围内增加超声时间和声能密度可以提高水解酸化过程中产生的COD和VFA浓度,本实验确定的有利于水解产酸的超声预处理条件为声能密度为1.5W/mL,超声时间为10min;碱性条件可以大幅度提高剩余污泥水解酸化产VFA的浓度,本实验中pH=11时水解产生的VFA浓度最高;适当的提高温度有利于污泥的水解产酸,35℃是剩余污泥水解产酸的最适温度;污泥水解酸化溶出的VFA浓度随着SRT的增大而增大,但幅度很小,本实验中选择了9d为污泥发酵产酸的污泥停留时间。(3)SBR反应器先以厌氧/好氧的方式交替运行,经30d的运行,除磷率达到85%以上;再以厌氧/缺氧/好氧交替的方式运行,通过在厌氧末端投加NO_3~--N诱导反硝化聚磷菌,经过25d的培养反硝化聚磷菌诱导成功;在实际污水中投加污泥发酵液作为补充碳源可以提高反硝化聚磷系统中PO_4~(3-)-P去除率,且发酵液/实际污水体积比为1/35时PO_4~(3-)-P的去除率最高;长期以污泥发酵液作为补充碳源,随着运行时间的增加系统中PO_4~(3-)-P的去除率一直在增加,在系统运行20d以后PO_4~(3-)-P去除率达到了100%。
【图文】：

技术路线图

第二章 实验概况置安市邓家村污水处理厂多段多级 A/O 生物处理系统的℃保存。由于污泥不能贮存太长时间，所以各部分泥性质在各部分实验中说明。化超声预处理污泥实验装置式超声波反应器，主要由超声波换能器、超声探头Hz，电功率为 30~600W（可调），探头直径为 15探头放在液面以下 1.5cm 处进行超声破解。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】

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本文编号：2684344