ClO_2耦合超声波破解污泥回流SBR系统的隐性生长污泥减量研究

为了考察系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响,探讨实现污泥减量的机制,将70%剩余污泥经ClO2耦合超声波处理后回流至SBR中试系统,运行30 d,测定系统累计排泥量、系统出水水质、污泥活性、污泥沉降性能等指标。结果表明,经ClO2耦合超声波处理后的剩余污泥回流至系统后,产泥量减少了54.86%。污泥回流对SBR系统的SS、CODCr、NH3-N和TN去除效果无影响,对TP的去除率有所降低。当量表观污泥产率从对照组的0.410 kg[SS]/kg[CODCr]降低到了0.186 kg[SS]/kg[CODCr],当量衰减系数由对照组的0.036 0d-1提高到0.060 2 d-1。系统能保证出水水质稳定,污泥减量效果显著。

ClO_2溶胞对SBR处理系统污泥减量研究

通过烧杯溶胞实验,考察了ClO2处理SBR剩余污泥上清液△SCOD随处理时间的变化,以确定ClO2溶胞最佳方式;在SBR中试系统,把系统排出剩余污泥的50%经ClO2处理后回流至处理系统,运行50 d,考察处理系统的污泥减量效果及其对系统污水处理效果的影响。结果表明,ClO2具有良好的溶胞作用,在最佳投量为8 mg ClO2/(g干泥)、转速为120 r/min机械搅拌和最佳反应时间60 min下,污泥上清液SCOD增加83.3 mg/(L.g干泥),多糖、蛋白质、TP和TN增加量分别为22.7、77.3、8.8和5.3 mg/(L.g干泥);污泥细胞灭活率92.5%。在相同的SBR系统工况下,经ClO2处理后的剩余污泥的回流至系统后,产泥量减少了35.5%。ClO2处理污泥回流对SBR系统的COD、NH3-N和TN去除效果无影响,对SS和TP的去除略有降低。本研究为ClO2处理剩余污泥回流的SBR系统污泥减量试验提供了基础依据。

高声能密度超声波破碎污泥细胞效能的研究

采用超声波在较高声能密度下处理SBR的剩余污泥,主要考察了含固率、声能密度和作用时间对污泥细胞破碎效果的影响。结果表明,在声能密度0.5～3 W/mL内,含固率1%～1.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈线性升高;在声能密度1～3 W/mL内,含固率0.25%～0.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈平缓缓慢升高。高声能密度超声波更适合对较高含固率污泥的细胞破碎;此情况下,上清液SCOD增幅、NH4+-N、TN及TP升幅均与声能密度正相关。经超声波作用6 min后,污泥形态结构已破坏。

超声波处理回流剩余污泥对SBR工艺的污泥减量效能

在SBR中试系统中,采用较高声能密度较短时间的超声波处理剩余污泥后回流至系统连续运行20 d的方式进行污泥减量,通过分析测定系统MLSS、累计排泥量以及系统出水水质指标,考察了系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响。结果表明,对SBR系统2/3的剩余污泥用声能密度为1 W/mL的超声波预处理6 min后回流至SBR系统。SBR系统最终需处置的污泥量减少了45.64%,获得了理想的污泥减量效果。污泥回流后SBR系统对SS、COD、TN以及NH4+-N的去除效果均无明显变化,仅出水TP含量略高于对照的SBR,出水水质仍能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。