水解阶段是污泥厌氧消化过程中的限速步骤,预处理技术能有效地将污泥中的大分子物质转化为溶解性有机物,提高污泥的水解效率和产甲烷量.本文以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,以热解温度、初始pH值为预处理参数,对比研究不同条件下热解、碱解、热碱联合三种预处理方式对污泥破解率和产甲烷效果的影响.结果表明:经热解(120℃)、碱解(初始pH=12)和热碱联合(120℃、初始pH=12)后,污泥中溶解性COD(SCOD)、溶解性蛋白质与多糖等物质的浓度均有大幅度提高,污泥的最大破胞率分别为28.9％、29.7％ 和53.3％,SCOD的最大浓度分别可达到118.88 mg/gMLSS、121.84 mg/gMLSS、228.70 mg/gMLSS.三种预处理均对污泥减量化起到的一定的促进作用,热解(120℃)SS去除率达到了9.7％,VSS达到了14.7％,碱解pH=12时,SS去除率达到了9.6％,VSS达到了10.8％,热碱联合(120℃、初始pH=12)SS去除率达到了14.2％,VSS达到了31.6％.同时,污泥厌氧消化的产甲烷效率也得到了显著提升,与未处理污泥相比,经热解、碱解、热碱联合预处理后污泥产甲烷效率分别提高了72.4％、46.2％、135.8％.综合对比污泥破胞效果、污泥减量化及产甲烷效果等方面,热碱联合预处理在相同的预处理条件下,优于单独热或单独碱预处理的效果.生物化学甲烷势(biochemical methane potential,BMP)实验结果显示,在最佳热碱联合预处理条件下,甲烷产气量是对照组的2.33倍,甲烷产气率可达303.70 mL/gVSS,净效益为14.16×10-4元/gVSS.

污泥预处理;破解率;厌氧消化;减量化;生物化学甲烷势

侯银萍;蔡斌斌;张安龙;王先宝;裴立影;杜欣

陕西科技大学 环境科学与工程学院,陕西 西安 710021;中国轻工业水污染控制工程技术研究中心,陕西 西安 710021;西安市自来水有限公司,陕西 西安 710002

陕西科技大学学报

[1]侯银萍;蔡斌斌;张安龙;王先宝;裴立影;杜欣-.不同预处理方法促进剩余污泥破胞及厌氧消化产气效率的研究)[J].陕西科技大学学报,2022(02):13-19,27

破解率,gMLSS,生物化学甲烷势

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