隨著城市污水廠的大規模建設,污水處理廠剩余污泥處置已為城市主要環境問題。剩余污泥含水率高,含有大量的有害物質,脫水和穩定困難,處理費用高。污泥減量方法是污泥處置領域的重要組成部分,通過對剩余污泥的適當處理后回流至污水處理系統,以實現減量和減容是污泥減量的重要技術途徑。
本研究在分析污泥減量方法優缺點基礎上,提出了ClO_2耦合超聲波溶胞的污泥減量技術思路,開展了燒杯的小試和系統的中試研究。得到如下結果:小試實驗對SBR反應器排出的剩余污泥進行ClO_2溶胞處理,系統體現了ClO_2投量、氧化反應時間、ClO_2濃度、反應方式及強度對氧化溶胞效果的影響。結果表明:ClO_2溶胞效果好,投加量為8mgClO_2/(g干泥),在投量下及轉速120r/min、反應時間為60min下,SCOD溶出為83.3mg/(L·干泥),多糖、蛋白質、TP及TN增加量分別為22.76、77.31、8.85和5.33mg/(L·g干泥);污泥破壁率92.5%;污泥SVI為33;低轉速攪拌的溶胞處理經濟;中低濃度(1000mg/L)的ClO_2進行溶胞較為適宜;正交實驗得到ClO_2溶胞影響因素排序為:污泥含固率ClO_2投加量ClO_2濃度;利用多元線性回歸方法建立了ClO_2溶胞反應數學模型。
對照兩組SBR系統,其中一個SBR排出剩余污泥的50%按投量8mgClO_2/(g干泥)、120r/min攪拌下處理60min回流至反應器,體現系統的污泥減量效果及對系統出水水質的影響。結果表明:ClO_2處理后的剩余污泥的回流至系統后,產泥量減少了35.5%,減量效果好;ClO_2處理污泥回流對SBR系統的COD、NH3-N和TN去除無影響,對SS和TP的去除略有減少。 由ClO_2耦合超聲波的正交燒杯實驗所得到的影響因素排序:含固率超聲時間ClO_2投量聲能密度。耦合條件為:含固率2%、ClO_2投量4mg/g干泥、超聲時間6min和聲能密度1.5W/mL。利用多元線性回歸方法建立ClO_2溶胞耦合超聲波破碎的數學模型。
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