搅拌速度对自热式高温好氧消化养猪废水VSS减量的影响

[目的]考察不同搅拌速度对养猪废液VSS的去除效果以及稳定化工艺参数。[方法]采用批式自热高温好氧消化工艺对养猪废水VSS进行降解,在6种养猪废液沉淀物浓度中,确定最佳进泥VSS浓度,通过对VSS、pH、氧化还原电位、温度等指标的测定,考察4组搅拌速度对养猪废液污泥稳定化效果的影响及最佳工艺参数。[结果]在相同搅拌速度下,养猪废液污泥浓度超过35.00 g/L时,反应器自动升温速率为1.5℃/d,均超过平均升温速率,养猪废液VSS的去除率均超过40%。在4组搅拌速度中,VSS的去除率随搅拌速率的上升而增加,搅拌速度在210～220 r/min时,VSS的去除率最大,达51.23%。[结论]养猪废液污泥稳定化的工艺参数是:搅拌速度在180～190 r/min,曝气量在30～32 L/h,进泥VSS浓度为35.00 g/L左右,由此,VSS的去除率为49.92%,平均升温速率1.82℃/d。

曝气量对自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺运行的影响

设计了由两个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统,处理城市污水污泥。采用批式试验,测试氧化还原电位(ORP),探讨曝气量对污泥稳定化处理效果的影响。试验发现,曝气量不能过高或过低,过高起到散热作用,使反应器自升温的温度下降,过低则影响微生物的活性,反应器的温度也低,两种情况都会造成挥发性悬浮固体(VSS)去除率降低。对于VSS浓度为46.6g/L的污泥,曝气量取0.6～1.0m3/h较好,VSS的去除率可达到39.2%,趋于稳定化。通过测试ORP发现微氧环境有利于VSS的降解,提高VSS的去除率。在消化过程中反应器内ORP最低为-360mV,反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌。

反应温度对自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统运行的影响

城市污水污泥是城市污水处理厂的副产物,需要稳定化处理。本试验设计了由2个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统处理城市污水污泥。通过批式试验探讨反应器温度对污泥稳定化处理效果的影响,以及影响反应器自升温的因素。试验发现①反应温度对挥发性的有机物的去除有显著影响,反应温度越高,VSS去除率越高。②影响反应温度的主要因素有进泥浓度、消化时间和曝气量。当进泥的VSS浓度为37.2g/L时,ATAD反应器最高温度可到49℃,只需14～17d的消化时间VSS的去除率可达到41.7%,污泥能达到稳定化。

自热式高温好氧消化污泥稳定化系统

设计了一套自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统用于城市污水污泥的稳定化处理。通过批式运行,考察了进泥含固率、消化时间、曝气量及循环污泥流量等因素对反应温度及挥发性悬浮固体(VSS)去除率的影响以及pH值的变化、脱氢酶活性及病原菌的灭活情况。结果表明,适宜的进泥含固率为5%～8%(VSS浓度为26～48g/L);消化时间为10～11d;最佳曝气量为0.8～0.9m3/(m3·h);最佳循环回流量为12～14m3/h;运行期间pH值呈上升趋势,出泥pH值为7.5～8.0。在上述工艺条件下,ATAD系统反应器内温度可达到54℃,对VSS的去除率为48.7%,病原菌的灭活率可达到100%,出泥可达到美国A级污泥标准。

改进的污泥高温好氧消化工艺试验研究

高温好氧消化工艺能高效去除城市污泥中的不稳定有机物和病原菌。将高温好氧消化工艺进行改进,探讨中温厌氧—高温好氧串联工艺的处理效果。结果表明,改进工艺的VSS去除率在第15 d能达到40%,已趋于稳定化。改进的工艺污泥上清液中的总氮、总磷和TOC变化趋势与高温好氧消化工艺类似,经历了先上升后下降过程。在达到稳定的第15 d上述指标分别为28 mg/L、1 414.3 mg/L和2 797.5mg/L。改进工艺在保证处理效果的同时,能够减少曝气量,降低运行费用。

超声联合热碱预处理促进剩余污泥中温厌氧消化研究

基于超声联合热碱破解污泥最佳工艺参数,对预处理污泥进行半连续式中温厌氧消化研究。结果表明,预处理污泥日产甲烷量是原泥的1. 94倍,达234 mL·d^(-1)。运用修正的冈珀兹模型进行累计甲烷产量动力学分析,发现预处理污泥和原泥累计产甲烷曲线与修正的冈珀兹模型拟合系数R2分别达0. 998和0. 993。预处理污泥的动力学参数如下:最大累计产气量达5 376. 4 mL,最大产甲烷速率达394. 8 mL·d^(-1),细菌产甲烷的延迟时间为2. 8 d。预处理污泥的甲烷转化率为82. 17%。从有机物浓度变化来看,厌氧消化期间预处理污泥溶解性化学需氧量、溶解性蛋白质和多糖浓度均远高于原泥,最大值分别是原泥的2. 09、3. 94和3. 95倍。预处理污泥在预处理阶段和厌氧消化阶段的总悬浮物和挥发性悬浮物去除率分别达54. 9%和61. 8%。超声联合热碱预处理不仅能促进污泥有机质破解,还能提高破解有机质的生物可利用性,极大改善污泥厌氧消化效率。