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污泥厌氧消化预处理技术亦可称为污泥的破解技术(Disintegrated technology),因其可以解决污泥厌氧消化过程中的消化速率低以及由于消化不彻底而导致的污泥不稳定等问题,越来越多的被国外的污水处理厂接受。本论文研究的γ-射线辐照预处理法由于其穿透力强,高效能等优点近年来在污泥处理领域倍受青睐。
本文研究了γ-射线预处理对改善污泥厌氧消化特性的影响,结果表明:经γ-射线辐照后污泥的TS、TSS、VS和VSS含量均有不同程度的降低,可溶性有机物SCOD含量却有所增加;并且随着辐照剂量的增加,SCOD也随之增加,当剂量在10-12kGy时,污泥的SCOD增加率可达500%左右;同时,辐照后污泥的絮体均受到了不同程度的破坏,粒径的减小率达30-40%,并且经较低的辐照剂量(如2.48和6.51kGy)处理后,粒径在5-20μm之间的污泥颗粒的数量大大增加。因此,γ-射线预处理可以增强污泥有利于厌氧消化的特性,提高污泥厌氧消化的速率。
本文通过静态消化实验对γ-射线辐照后污泥的耐酸碱能力及厌氧消化效果进行了研究。结果表明:经γ-射线辐照处理后污泥的厌氧消化系统抗酸碱冲击负荷的能力大大提高;经辐照剂量2.48kGy、6.51kGy、11.24kGy、19.40kGy处理后的污泥的累计产气量分别增加了44、98、178、114ml,增幅分别为8.89%、19.74%、35.81%和23.92%,证明了γ-射线辐照处理对改善污泥厌氧消化有良好的效果。
在研究γ-射线辐照对污泥性状及消化效果影响的同时,本文进一步进行了γ-射线辐照改善污泥厌氧消化特性机理的研究。通过水解过程的动力学研究,进一步证明了γ-射线的机械作用和化学作用能够有效地将不溶性大颗粒有机污染物破解为可溶性小颗粒微生物可利用基质;同时打破细胞壁,释放有机物,增加SCOD含量;提高消化水解速率,改善厌氧消化的效果。
本文的研究结果表明,γ-射线辐照能够有效地改善污泥的厌氧消化特性,促进污泥厌氧消化,增强污泥稳定性。因此,在污泥处理领域有一定的推广价值。