酸碱、热及碱热联合预处理对剩余污泥水解性能的影响

通过采用酸碱、热及碱热联合预处理技术,比较3种方法对剩余污泥水解性能的影响。结果表明:酸碱、热及碱热联合处理均能有效增强剩余污泥的水解性能,其中碱热联合预处理可以更好地促进污泥水解效果。在pH=13、温度为90℃时,SCOD是未处理前的44倍,分别是单独酸碱预处理和热预处理时SCOD最大值的1.98倍和1.15倍;在pH=13、温度为100℃时,TSS/SCOD的最小值为0.57,而酸碱预处理和低热预处理时的最小值分别为1.95和2.05,表明碱热联合预处理可以有效促进污泥中TSS向SCOD的转变。碱热联合预处理会降低水解液中NH4+-N、TN和TP的含量,有利于后续的厌氧发酵实验。

超声联合热碱技术促进剩余污泥破解的参数优化

为了进一步提高超声联合技术破解污泥的效果,在前期双因素的研究基础上,采用3因素3水平的响应曲面法分析了热水解温度(60,70,80°C)、加碱量(0.04,0.07,0.10g/g TS)和超声能量(4000,8000,12000k J/kg TS)对污泥破解度的影响.回归分析结果表明污泥破解度与三因素之间符合三元二次方程:Y=-196.87+6.11X_1+487.53X_2+0.0039X_3-1.742X_1X_2-0.000024X_1X_3+0.0044X_2X_3-0.0398X_1~2-2488.33X_2~2-1.33×10-7X_3~2,其中X_1、X_2、X_3分别为温度、加碱量和超声能量.模型拟合度高达97.548%,表明该模型能较好地模拟超声联合热碱预处理参数和预测污泥破解度.根据模型得出最佳预处理工艺组合为:温度73.06℃,加碱量0.085g/g TS,超声能量9551k J/kg TS.最佳工艺参数下污泥破解度实测值为60.411%.经济性分析表明,超声联合热碱预处理条件下每t污泥处理费较未处理污泥降低了20.42元,在本研究条件下具有较高的经济可行性.