酸碱调节促进初沉污泥厌氧发酵产酸的研究

• 作 者: 宋周兵
• 机 构: 同济大学
• 出 处: 同济大学环境科学与工程学院 同济大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 城市污水厂 厌氧发酵产酸 脱氮除磷系统 生物脱氮除磷 污泥发酵

我国城市污水厂污泥量大，总量约占处理水量的0.3％～0.5％左右(以含水率97％计)，而且我国许多城市污水普遍存在碳源偏低的现象，针对以上两个特点本课题研究了初沉污泥厌氧发酵产酸的影响因素以及利用初沉污泥厌氧发酵所产酸作为补充碳源改善污水脱氮除磷系统的效果，从而为解决污泥和污水碳源不足等问题提供新的思路。
论文首先对比分析了不同的搅拌方式对初沉污泥厌氧发酵的影响，结果表明机械搅拌比磁力搅拌和摇床混合更加容易实现颗粒间的充分高效接触；同时发现机械搅拌速度对SCOD和VFAs物质的生成有一定影响，本试验条件下以60～70rpm作为较合适的搅拌速度。
其次研究了初沉污泥在恒温条件下不同的pH条件下厌氧发酵的情况，结果表明，将初沉污泥pH值调到8.0～11.0，在17d的发酵时间内，溶出的SCOD多于pH3.0～7.0，特别是pH10.0在发酵第5d产生的VFAs就达到了最大值3411mgCOD/L，大于其它pH条件的产酸量；在初沉污泥发酵所产的六种主要的短链脂肪酸(乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸和正戊酸)中，对脱氮除磷最利基质乙酸和丙酸产量最大，且乙酸量大于丙酸；其总和在60％～80％左右，其次就是异戊酸和异丁酸，而正戊酸和正丁酸产量最少；对于溶解性的碳水化合物和蛋白质来说，碱性好于中性或酸性条件；而酸性条件下溶出的PO3—4—P和氨氮浓度高于碱性。
最后研究了初沉污泥发酵所产酸作为补充污水碳源改善脱氮除磷系统的效果，结果表明，与乙酸和丙酸作为补充碳源相比，虽然用初沉污泥发酵产酸作为补充碳源不及直接补充乙酸和丙酸，但是从降低污水厂运行成本考虑，用发酵液作为补充碳源比用乙酸和丙酸作为补充碳源的成本低，而且有助于解决污水厂污泥处置问题，这一方法对于低碳相对高氮磷的污水更为适用。