剩余污泥解偶聯(lián)減量工藝與能量轉(zhuǎn)化途徑研究.pdf

1、活性污泥工藝的污泥產(chǎn)生量大，處理處置費用高，已成為國內(nèi)外許多污水處理廠的沉重負(fù)擔(dān)，由于污泥量的增加，經(jīng)濟(jì)合理地解決污泥問題已成為市政和環(huán)境保護(hù)行業(yè)突出的重要任務(wù)。傳統(tǒng)的污泥處理處置技術(shù)僅僅集中于污泥產(chǎn)生后的處理與處置過程，無法解決污泥大量產(chǎn)生的難題。污泥減量技術(shù)是在廢水排放滿足要求的情況下，使整個污水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體數(shù)量達(dá)到最少，是解決污泥問題的理想途徑。
　　本文以能耗低、對環(huán)境無副作用的OSA工藝為基礎(chǔ)，針對該工藝對

2、脫氮無能為力的缺點，將OSA工藝的解偶聯(lián)池引入到目前較為常見的AO脫氮系統(tǒng)，以求在實現(xiàn)污泥減量的同時達(dá)到脫氮的目的，并對AO+OSA系統(tǒng)污泥減量的機(jī)理及能量轉(zhuǎn)化途徑進(jìn)行研究。
　　本試驗考察了AO+OSA污泥減量系統(tǒng)解偶聯(lián)池不同的水力停留時間時系統(tǒng)的污泥減量能力。結(jié)果表明，在不受干擾的條件下，解偶聯(lián)池水力停留時間為5.56h、7.14h和9h時，系統(tǒng)分別獲得了31％、22%、20%的污泥減量率。解偶聯(lián)池水力停留時間為5.56h時，

3、主體反應(yīng)區(qū)的低污泥產(chǎn)率和解偶聯(lián)池的水解等造成的污泥衰減都對AO+OSA系統(tǒng)總的污泥減量效果有所貢獻(xiàn)，其中解偶聯(lián)池的污泥衰減貢獻(xiàn)較大；解偶聯(lián)池水力停留時間為7.14h和9h時，AO+OSA系統(tǒng)的污泥減量效果主要由解偶聯(lián)池的水解等造成的污泥衰減貢獻(xiàn)，其污泥減量作用主要發(fā)生在解偶聯(lián)池。
　　解偶聯(lián)池水力停留時間為5.56h、7.14 h時，解偶聯(lián)池的引入沒有對AO脫氮系統(tǒng)的COD去除能力和脫氮能力造成明顯影響；解偶聯(lián)池水力停留時間為9h

4、時，系統(tǒng)的COD去除能力沒有受到明顯影響，但其脫氮效果有所降低，具體原因還有待進(jìn)一步研究。
　　進(jìn)行污泥減量的最終目的是減少污水處理的能耗。污水處理節(jié)能降耗包括外供能量轉(zhuǎn)化過程的優(yōu)化和系統(tǒng)內(nèi)在能量利用分配的優(yōu)化。污泥減量屬于優(yōu)化內(nèi)部能量利用的范疇。因此本試驗引入熱力學(xué)分析手段和研究方法，對污泥減量系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化特征進(jìn)行研究，以期為該領(lǐng)域的研究尋求新的突破點。
　　本試驗對進(jìn)出解偶聯(lián)池的污泥熱值進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，解偶聯(lián)池水

5、力停留時間為5.56h、7.14h和9h時，不同水力停留時間不同批次的解偶聯(lián)池進(jìn)水污泥熱值有所差別，但相差不大。解偶聯(lián)池水力停留時間為5.56h時，進(jìn)出解偶聯(lián)池的污泥熱值沒有明顯變化；解偶聯(lián)池水力停留時間為7.14h和9h時，出水污泥的單位質(zhì)量熱值則要明顯高于進(jìn)水污泥的單位質(zhì)量熱值。且解偶聯(lián)池水力停留時間越長，出水污泥單位質(zhì)量熱值高于進(jìn)水污泥單位質(zhì)量熱值的量就越多。解偶聯(lián)池水力停留時間7.14h工況下解偶聯(lián)池進(jìn)出水污泥元素分析的結(jié)果表明

6、，解偶聯(lián)池出水污泥碳、氮質(zhì)量百分含量均高于進(jìn)水污泥的碳、氮質(zhì)量百分含量，說明解偶聯(lián)池中發(fā)生了有機(jī)物的富集；解偶聯(lián)池出水污泥氫質(zhì)量百分含量低于進(jìn)水污泥氫質(zhì)量百分含量。進(jìn)出水污泥中元素含量的變化導(dǎo)致了熱值的變化。
　　解偶聯(lián)池水力停留時間為5.56h工況下，不考慮曝氣、攪拌等外加能量的情況下，參照系統(tǒng)和減量系統(tǒng)的出水總化學(xué)能分別為輸入總能量的4.16%和3.10%，排出的剩余污泥中化學(xué)能分別占38.48%和27.09%，以功和熱的形式