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污水处理厂处理生活污水会产生大量剩余污泥，剩余污泥中含有大量的寄生虫、有害病原菌、重金属等，处理不当会给环境带来尤为严重的二次污染，本文针对现有厌氧消化处理剩余污泥的方法存在的水解时间长和产生能源物质产量低这两大问题进行研究。将装有500mL剩余污泥的圆柱型反应器放入到恒温水浴振荡器中，主要研究通过不同预处理方法加速剩余污泥厌氧消化的水解步骤;利用有效体积为1.2L的连续搅拌反应器(CSTR)对剩余污泥进行厌氧消化，并探究了不同温度下热预处理、不同温度下热水解与表面活性剂组合预处理对剩余污泥性质及强化厌氧消化性能的影响。得到主要研究结论如下: 1.采用低温热处理能有效改善剩余污泥厌氧消化性能，并减少处理费用 探究不同热预处理时间及温度对剩余污泥性质的影响，及对剩余污泥长期厌氧消化的影响，结果表明:低温短时热处理对污泥中的有机物溶出造成了显著性影响。用毛细吸水时间(CST)的值来表征污泥脱水性能，热处理时间的延长和温度的增加都会使污泥脱水性能下降，但在50～70℃范围内，污泥的CST值变化缓慢，预处理温度为70℃时为最佳温度。在固体停留时(SRT)为20d、预处理时间为100min时，厌氧消化后总化学需氧量(TCOD)的平均去除率最高达到55.8％;在SRT为20d预处理时间为60min时，甲烷平均产量最高，达到10.8mL/d;经济分析表明70℃预处理后剩余污泥厌氧消化后处理费用可以减少5.4～192.1元/吨干污泥。本实验得出SRT为20d，预处理时间为60min时为最佳条件，厌氧消化后处理费用可以减少192.1元/吨干污泥。 2.表面活性剂和热水解组合预处理对剩余污泥水解过程有加速作用，可提高剩余污泥厌氧消化甲烷产量 选取阴离子、阳离子、两性、非离子四种类型的表面活性剂，在其中选取12种典型组合条件进行试验。探究在在中温(35℃)和高温(70℃)条件下，不同预处理方法对剩余污泥性质的影响。确定两种效果明显的表面活性剂分别与70℃组合，然后对剩余污泥进行预处理，再通过批量试验系统研究了不同预处理时间和SRT(20d和30d)对剩余污泥中温(35℃)厌氧消化的影响。结果表明:表面活性剂和热水解组合处理对污泥中的有机物溶出造成了显著性影响。选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和甜菜碱两种性能最好的表面活性剂进行长期厌氧消化试验。SDBS与热水解组合预处理对TCOD和溶解性化学需氧量(SCOD)去除效果明显，SRT为20d和30d的TCOD平均去除率分别为26.9％和30.9％，SCOD去除率最大时，分别下降了76.3％和74.8％。同时污泥脱水性能有所恶化，CST平均值最低时为225.1s。当预处理时间为100min，SRT为20d时，沼气产量最高，是对照组沼气产量的1.8倍，当SRT为30d、预处理时间为100min，沼气中甲烷含量最高，较对照组提高了163.2％。甜菜碱与热水解组合预处理对剩余污泥中TCOD和SCOD的去除效果不明显，当SRT为20d和30d时，TCOD平均去除率分别为35.1％和25.9％，SCOD去除率最大时为39.6％和59.2％。同时污泥脱水性能也有所恶化，在SRT为20d，预处理时间为0min的条件下，CST平均值最低，为212.7s。当预处理时间为20min，SRT为20d下沼气产量效果最好，为对照组沼气产量的1.98倍，同时，当SRT为20d预处理时间为20min，沼气中甲烷含量最高，较对照组提高了78.9％。 3.不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产酸和产甲烷有重要影响 通过考察单独热水解、SDBS与热水解组合预处理、甜菜碱与热水解组合预处理这三种不同的预处理方法，得出只进行热水解预处理对剩余污泥厌氧消化产甲烷的效果最好，而组合预处理的方法在产甲烷方面不如单独热水解预处理，但是其有机酸的产量明显高于单独热水解预处理的方法。