随着城市污水厂的大规模建设,污水处理厂剩余污泥处置已为城市主要环境问题。剩余污泥含水率高,含有大量的有害物质,脱水和稳定困难,处理费用高。污泥减量方法是污泥处置领域的重要组成部分,通过对剩余污泥的适当处理后回流至污水处理系统,以实现减量和减容是污泥减量的重要技术途径。
本研究在分析污泥减量方法优缺点基础上,提出了ClO_2耦合超声波溶胞的污泥减量技术思路,开展了烧杯的小试和系统的中试研究。得到如下结果:小试实验对SBR反应器排出的剩余污泥进行ClO_2溶胞处理,系统体现了ClO_2投量、氧化反应时间、ClO_2浓度、反应方式及强度对氧化溶胞效果的影响。结果表明:ClO_2溶胞效果好,投加量为8mgClO_2/(g干泥),在投量下及转速120r/min、反应时间为60min下,SCOD溶出为83.3mg/(L·干泥),多糖、蛋白质、TP及TN增加量分别为22.76、77.31、8.85和5.33mg/(L·g干泥);污泥破壁率92.5%;污泥SVI为33;低转速搅拌的溶胞处理经济;中低浓度(1000mg/L)的ClO_2进行溶胞较为适宜;正交实验得到ClO_2溶胞影响因素排序为:污泥含固率ClO_2投加量ClO_2浓度;利用多元线性回归方法建立了ClO_2溶胞反应数学模型。
对照两组SBR系统,其中一个SBR排出剩余污泥的50%按投量8mgClO_2/(g干泥)、120r/min搅拌下处理60min回流至反应器,体现系统的污泥减量效果及对系统出水水质的影响。结果表明:ClO_2处理后的剩余污泥的回流至系统后,产泥量减少了35.5%,减量效果好;ClO_2处理污泥回流对SBR系统的COD、NH3-N和TN去除无影响,对SS和TP的去除略有减少。 由ClO_2耦合超声波的正交烧杯实验所得到的影响因素排序:含固率超声时间ClO_2投量声能密度。耦合条件为:含固率2%、ClO_2投量4mg/g干泥、超声时间6min和声能密度1.5W/mL。利用多元线性回归方法建立ClO_2溶胞耦合超声波破碎的数学模型。
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