超聲處理+“A+OSA”剩余污泥減量系統(tǒng)的研究.pdf

1、厭氧水解酸化、內(nèi)源呼吸和解偶聯(lián)代謝是A+OSA工藝剩余污泥減量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)剩余污泥減量的主要因素，這些污泥減量因素始終存在于整個(gè)工藝過(guò)程中，并相互作用、相互影響，在不同的工藝條件下發(fā)揮著不同的作用，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量。超聲波污泥減量化技術(shù)是近幾年提出的一種新的污泥減量思路和方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)剩余污泥有效減排具有重要意義。
　　 本文主要目的是針對(duì)A+OSA剩余污泥減量系統(tǒng)，對(duì)超聲破解污泥技術(shù)進(jìn)行研究，了解超聲破解反應(yīng)過(guò)程中污泥細(xì)胞

2、的破碎效果、影響因素，認(rèn)識(shí)污泥超聲破解的機(jī)理，促進(jìn)污泥減量化、穩(wěn)定化和資源化技術(shù)，為污泥處理作前期基礎(chǔ)性研究工作。經(jīng)超聲處理后，通過(guò)有超聲污泥回流的A+OSA系統(tǒng)與無(wú)超聲污泥回流的系統(tǒng)比較，研究A+OSA系統(tǒng)的剩余污泥減量效果以及系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量對(duì)生物處理系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響，了解污泥發(fā)生變化后的性質(zhì)，污泥絮體被破碎之后，胞內(nèi)物質(zhì)得到釋放，污泥濾液中化學(xué)需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)等物質(zhì)濃度有不同程度的變化，同時(shí)胞內(nèi)釋放物質(zhì)具有

3、良好的可生化性，一方面在促進(jìn)系統(tǒng)的污泥減量化的同時(shí)，還可以進(jìn)一步為污泥的處置創(chuàng)造良好的條件，另一方面也可能給污水處理系統(tǒng)增加不同程度的氮、磷負(fù)荷而影響出水水質(zhì)。因此在以后各實(shí)驗(yàn)中都通過(guò)脫氫酶活性、堿性磷酸酶活性的測(cè)定以及研究污泥濾液COD、總氮(TN)、總磷(TP)的變化情況來(lái)反映超聲對(duì)污泥的破解效果。
　　 論文的主要研究成果如下:
　　 (1)超聲波處理不同時(shí)間后，污泥的溶解性增加。其中COD的增加值及TN、TP的增

4、加率都隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。超聲時(shí)間越長(zhǎng)，污泥被破解的效果越好。在14min時(shí)間內(nèi)，上清液COD濃度和TN濃度隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。污泥擊破率越高，超聲波的比能耗越大，比能耗與超聲時(shí)間也成線(xiàn)性關(guān)系。
　　 (2)超聲波作用于污泥會(huì)破壞污泥的絮體結(jié)構(gòu)。超聲處理時(shí)間越長(zhǎng)，污泥的絮體結(jié)構(gòu)被破壞程度越明顯。在不同的聲能密度和超聲處理時(shí)間下，超聲處理后的污泥，顆粒尺寸變小，污泥的超聲處理在較短時(shí)間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥絮狀結(jié)構(gòu)的解體，而

5、后的超聲作用對(duì)污泥顆粒粒徑的降低幾乎不起作用，至于中間出現(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（即8min前后污泥平均粒徑大小出現(xiàn)的反復(fù)現(xiàn)象），可能是釋放出的內(nèi)容物逐漸被吸附在污泥顆粒的表面，表現(xiàn)出平均粒徑略有增加的趨勢(shì)。
　　 (3)污泥超聲波處理后，溫度會(huì)上升，其中污泥中脫氫酶活性和堿性磷酸酶活性。脫氫酶活性短時(shí)間（0～14min內(nèi)）有較為明顯的下降，而后出現(xiàn)下降或者再上升的變化，總體也是下降的趨勢(shì)。較高聲能密度條件下，堿性磷酸酶活性開(kāi)始時(shí)下降均很強(qiáng)烈

6、，而后出現(xiàn)較為緩慢的恢復(fù)與逐漸增加的趨勢(shì)。
　　 (4)超聲污泥回流減量工藝對(duì)A+OSA各工藝段COD、色度、TN、TP去除效率均會(huì)產(chǎn)生一定的影響。整個(gè)系統(tǒng)的出水效果趨于穩(wěn)定，維持在80mg/L左右上下波動(dòng)，整套裝置達(dá)到了對(duì)擬配污水的的良好處理效果。
　　 (5)長(zhǎng)期超聲剩余污泥的回流到A1’段減量，A+OSA剩余污泥減量系統(tǒng)好氧段微生物活性逐漸高于無(wú)超聲處理污泥回流系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)期間，未超聲回流反應(yīng)器的累計(jì)污泥排放量為46

7、.981kg，超聲回流的反應(yīng)器為40.452kg，與前者反應(yīng)器相比，后者累計(jì)排泥量減少了6.529kg，即經(jīng)超聲處理后最終需處置的污泥量減少了13.90％。由此可見(jiàn)，超聲波+“A+OSA”工藝能獲得較為良好的污泥減量效果。
　　 (6)A+OSA污泥減量系統(tǒng)中各反應(yīng)段脫氫酶活性和堿性磷酸酶活性變化規(guī)律較為相似，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，但脫氫酶活性較堿性磷酸酶活性更為穩(wěn)定。其中好氧段（O和O’）的脫氫酶活性和堿性磷酸酶活性最高，A