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一般污泥处理方法,如焚烧、填埋,都不能达到污泥处理资源化的目的。针对目前污泥处理量大,特别是处理高浓度、难降解污泥,处理效果不是很明显,厌氧处理方法作为传统的水处理常用技术方法有其明显的优越性,其弊端主要表现在厌氧消化的代谢过程,产甲烷菌的增殖速度缓慢,不利于产甲烷反应。如何解决这种限速反应,超声作为新型污泥处理技术已有人开始研究。超声对厌氧污泥消化的影响过程包含两个部分:一是超声对污泥的破解;二是超声强化微生物活性。超声使厌氧污泥中大颗粒、难分解的有机物质破解,这一过程加快厌氧消化水解,提高整个反应速度,加快污泥处理效率。此过程的特征反应为生物产气量增加,速度加快,反应器内污泥性质相应地明显变化,诸如:SCOD浓度变化、PH值、污泥脱水性能、污泥的沉降性能等。本课题旨在探索一种合理的超声参数条件加快污泥的厌氧消化,从而解决厌氧污泥生物处理的瓶颈问题(水解速度慢),最终达到污泥零排放和资源化利用。主要内容有:不同声强和作用时间对污泥浓度和污泥消化效果的影响;筛选最佳作用参数条件;考察超声在线处理污泥效果。 超声破解实验结果表明,厌氧污泥的破解随着超声作用时间的延长破解程度加强,不同声强超声作用下污泥SCOD浓度在30s、1min、3min、5min、10min时是递增的。低强度超声对高浓度高悬浮污泥的破解试验表明,在0.14W/cm2~0.35W/cm2声强范围内,超声破解程度在同一时间下随声强的增大而增大;同一声强下随时间延长而增加。从综合指标考察分析,声强在0.29W/cm2~0.35W/cm2时,试验结果较稳定;从时间上,5min的作用时间效果较好。EPS浓度在1min超声作用时略高于其它作用时间。 超声对厌氧污泥微生物活性影响实验结果表明,低强度的超声能够促进厌氧污泥微生物活性的加强。微生物活性实验结果显示,声强在0.17W/cm2或0.3W/cm2时的最大比产甲烷速率要比不加超声的要高,且声强在0.3W/cm2时,微生物活性是最强的。1min作用时间对污泥产甲烷基本上没影响。 超声对厌氧污泥消化特性实验结果表明,污泥中SCOD的浓度在第4d时达到最大,比没有超声作用要提前4d达到最大值,EPS浓度呈递减趋势。通过超声作用频次实验结果显示,超声作用时的污泥消化率比没有超声作用时要高,1min/次超声作用的厌氧消化效果要明显好于5min/次超声作用。 综合上述实验结果,超声频率为28KHz时,优化的超声作用条件在声强为0.29W/cm2~0.3W/cm2,超声作用时间为1min,超声作用频次为6次/d时,其效果较好。