加碱和超声破解预处理对剩余污泥厌氧消化的影响

加碱和超声破解预处理对剩余污泥厌氧消化的影响作者：陈路全学位授予单位：天津大学相似文献(10条)1.期刊论文肖本益.刘俊新.XIAOBen-yi.LIUJun-xin污水处理系统剩余污泥碱处理融胞效果研究-环境科学2006,27(2)研究了碱处理对污水生物处理系统剩余污泥的融胞效果及其影响因素.结果表明,碱处理能够使污泥细胞中有机物溶出,成为溶解性物质,从而使污泥液相的溶解性化学需氧量增加.pH值高于11.0时,污泥的絮体和细胞2种结构被破坏,而pH值低于11时,仅能破坏其絮体结构.碱处理过程中,起作用的是OH-离子,但同时加入的金属离子也会影响污泥融胞的效果.碱处理能减小污泥的重量,VS的最大去除率可达48.01%(TS约为40.40%,pH值13.0左右时).污泥粒径随着碱处理pH值的升高而减小.污泥浓度、pH值和处理时间均是影响碱处理效果的重要因素,正交试验表明,在高pH值下,污泥浓度越高,碱处理污泥融出的SCOD总量越多,但折算为相同pH值下,单位污泥融出的SCOD基本不变.2.学位论文何玉凤热碱处理促进剩余污泥水解的试验研究2007热碱水解法作为一种有效的污泥预处理方法，不仅在细胞破解方面卓有成效，而且可以加强污泥的后续处理(厌氧消化、脱水等)效果。本文研究了热碱条件参数(pH值、温度、反应时间、污泥浓度和碱浓度等)对剩余污泥水解效果的影响。SCOD(溶解性化学需氧量)融出量的多少可以表征污泥热碱水解效果的优劣。试验结果表明：表征污泥水解效果的SCOD浓度不仅随着温度的升高而不断增大，也随着反应时间、pH值、污泥浓度和碱浓度的增大而增大。在反应温度为170℃、pH=13、反应时间为75min的条件下，SCOD达到了最大融出量17956mg/L，此时溶解性化学需氧量(SCOD)与总化学需氧量(TCOD)之比为0.65。经热碱水解处理后的剩余污泥SCOD随着原污泥浓度的增大而增大，呈现了良好的线性关系，相关系数R'2达到了0.97以上，而且随着pH值的增大，融出率也不断增大，在pH=13时达到最高值672mg/g。碱的加入减弱了污泥细胞壁对高温的抵抗力，加剧了剩余污泥细胞内有机质的释放与水解，改变了污泥的性质。本文还研究了热碱水解法对剩余污泥特性参数(溶解性化学需氧量、挥发性脂肪酸、氨氮、pH值与污泥浓度等)的影响。试验结果表明，在pH=13，反应时间为60min时悬浮固体(SS)、挥发性悬浮固体(VSS)均达到了最大溶解率，其值分别为67％和72％。无论是不加碱情况还是加碱情况，各种氮含量都增加了，而且温度与反应时间的上升都加剧了N元素的释放。在VFA、氨氮与蛋白质的共同作用下，pH值出现了不同程度的降低，也由于有机酸体系和氨氮体系得存在，使得热碱水解中污泥的碱度下降。另外，通过正交试验可以得出170℃时各因素对SCOD影响的重要性，依次为污泥浓度、pH值、反应时间。3.期刊论文肖本益.刘俊新.XIAOBen-yi.LIUJun-xin不同预处理方法对剩余污泥性质的影响研究-环境科学2008,29(2)研究了3种污泥预处理方法(酸、碱和热处理)对污泥性质的影响.结果表明,3种处理方法对污泥均有一定破碎作用,其中碱处理的破碎效果最好,污泥的破碎率最大(约达58.46%),释放的SCOD最高(2934.9mg/L).处理后污泥的溶解性有机物的主要成分为蛋白质、碳水化合物和挥发性脂肪酸(三者之和约占总量的80%～90%),碱处理污泥的溶解性蛋白质增加最多(2058.6mg/L),而溶解性碳水化合物则是热处理污泥的增加值最大(353.2mg/L).3种污泥预处理方法均会降低污泥的SS和VSS,其中碱处理效果最好,两者的减少量分别达到25.32%和38.84%,而酸处理效果最差,仅9.05%和1.80%.粒径分析表明,酸、碱处理会减小污泥的粒径、增加污泥的比表面积和提高污泥粒径的均匀性.本研究还对3种预处理方法对污泥的融胞机理进行了分析.4.期刊论文何玉凤.杨凤林.胡绍伟.孙翠.刘忠强.宫正.HEYu-feng.YANGFeng-lin.HUShao-wei.SUNCui.LIUZhong-qiang.GONGZheng碱处理促进剩余污泥高温水解的试验研究-环境科学2008,29(8)研究了热碱水解法对剩余污泥特性参数(溶解性化学需氧量、挥发性脂肪酸、氨氮、pH值与污泥浓度等)的影响.碱的加入减弱了污泥细胞壁对高温的抵抗力,加剧了剩余污泥细胞内有机质的释放与水解,改变了污泥的性质.在反应温度为170℃、pH13、反应时间为75min的条件下,溶解性化学需氧量(SCOD)达到了最大融出量17956mg/L,此时SCOD与总化学需氧量(TCOD)之比为0.65.在pH13,反应时间为60min时悬浮固体(SS)、挥发性悬浮固体(VSS)均达到了最大溶解率,其值分别为67%和72%.经热碱水解处理后的剩余污泥SCOD随着原污泥浓度的增大而增大,呈现了良好的线性关系,相关系数R2达到了0.97以上,而且随着pH值的增大,融出率也不断增大,在pH13时达到最高值672mg/g.另外,通过正交试验可以得出170℃时各因素对SCOD影响的重要性,依次为污泥浓度、DH值、反应时间.5.期刊论文尹军.臧立新.于海侠.李丽萍.崔玉琢.刘春峰.YinJun.ZangLixin.YuHaixia.LiLiping.CuiYuzhuo.LiuChunfeng超声与碱预处理低有机质剩余污泥特性分析-环境工程学报2009,3(1)以某城市污水处理厂低有机质剩余污泥(VSS/SS为0.42)为对象,通过实验研究了超声与碱(NaOH和CaO)预处理对其特性的影响,分析了加碱和未加碱时污泥上清液中pH值、ORP(氧化还原电位)、SCOD、TP和NH3-N等随超声处理时间的变化规律.结果表明,在超声处理30～120min范围内,超声加碱处理可使污泥上清液中ORP明显下降;超声加碱处理町明显提高污泥上清液中的SCOD释放量,且加NaOH比加CaO更为明显;NaOH加超声处理可促进污泥中TP的释放,但CaO加超声处理则与此相反;无论是否加碱,超声处理对污泥上清液中NH3-N释放影响较小;超声加碱处理剩余污泥可明显改善污泥絮体,使其更为紧密.6.学位论文崔金娟碱-微波预处理剩余污泥及其对厌氧消化的促进作用研究2009污泥处置不当将造成巨大的环境污染，同时又是错位的资源。中温单相厌氧消化工艺以其基建投资费用低，操作运行简便等优点被广泛应用于城市污水处理厂污泥的处置中。但由于剩余污泥中含有大量难降解生物固体，污泥絮体及细胞壁屏障作用的存在限制了污泥厌氧消化的速率及程度。因此，选择合适的预处理方法，提高污泥生物固体的可降解程度和水解酸化程度是改善污泥厌氧消化性能的关键。br　　本研究采用碱解与微波辐照技术联合预处理城市生活污水厂剩余污泥，考察碱-微波预处理剩余污泥的效果及其对中温单相厌氧消化的促进作用。主要研究成果如下：br　　（1）污泥的微波破解效果随微波功率的增大而提高；800W微波功率，0～160s微波时间内，随微波作用时间的增长，污泥中溶解性有机物和VFA（挥发性脂肪酸）含量总体上升，碱度和Zeta电位总体降低，微波80s后污泥SCOD（溶解性化学需氧量）达到4270mg·L-1，碱度降至312mg·L-1。br　　（2）随NaOH投加量的增大，污泥的pH、SCOD和碱度上升。NaOH投加量为0．72g·L-1时，污泥pH、SCOD和碱度与加碱前相比，分别提高了52．7％、70．4％和175．5％。相同投碱量，随碱作用时间的增长，污泥碱度和SCOD增大，pH降低。br　　（3）较单独碱处理，碱-微波联合处理能提高污泥的破解程度和水解酸化程度。投加0．72g·L-1NaOH作用24h后再微波，发现随微波作用时间的增长，污泥中SCOD和VFA含量增加，碱度降低，pH整体略有下降，800W微波功率处理160s，污泥中SCOD比单独NaOH处理增加了280．6％，碱度下降不大，至954mg·L-1左右。br　　（4）碱-微波预处理后污泥厌氧消化的COD平均去除率比原污泥厌氧消化提高18．88％；VS平均去除率达到44．55％，比原污泥厌氧消化提高9．76％；日均产气量比原污泥提高了104．8％；产气率介于0．2544～0．300L．（g·VS）-1之间。br　　微波和碱处理都能破解污泥，促进污泥的水解酸化；与单独微波和碱处理相比，碱-微波联合处理提高了污泥的破解程度和水解酸化程度；碱-微波预处理后污泥厌氧消化系统运行良好，相同设计条件下，有机物去除率和产气量得到提高。7.会议论文高瑞丽.严群.邹华.阮文权污泥固态法厌氧消化热碱预处理试验研究2007国内外主要对初沉池或初沉和二沉池的混合污泥进行了厌氧发酵的研究,单独针对剩余污泥厌氧发酵的研究甚少；并且主要是对含固率低于10％的污泥进行研究,而对含固率高于20％的污泥厌氧发酵的研究几乎没有.主要研究了剩余污泥固态法厌氧消化的热碱理方法对产气量和甲烷含量的影响,结果表明:碱处理的最佳加入量为0.07gNaOH/gVS；剩余污泥在121℃下处理30min,产气量比未处理的污泥提高了100％,甲烷含量增加1.5倍；经碱处理、热处理和热碱处理过的剩余污泥,产气量几乎相等,甲烷含量以热处理过的剩余污泥最多。8.学位论文蔡木林污水厂剩余活性污泥厌氧发酵产氢技术研究2004生物法污水处理系统每天都有大量的剩余污泥产生,目前主要采用厌氧消化产甲烷方法处理这些剩余污泥.在产甲烷过程中,污泥发酵产氢产乙酸是其中的一个中间阶段.若能将此阶段稳定控制在产氢阶段,则可以在处理污泥的同时又获取清洁高效的能源--氢气.然而,由于氢只是中间产物,在常规的污泥厌氧处理工艺中很难获得.针对污泥发酵过程中不能获得高效、稳定的生物产氢的难题.本研究探索出了一种在碱性条件下污泥稳定发酵产氢的技术,并对其发酵产氢机理进行了较为系统的研究.研究了剩余活性污泥在不同初始pH条件下发酵产氢的效果,并首次发现了碱性条件下污泥厌氧发酵能够获得更高的产氢效率.当控制初始pH值为11.0的条件下,污泥发酵产氢可获得最大的产氢率且无甲烷产生.将污泥经过碱处理并调节初始pH为11.0的条件下厌氧发酵产氢,既可获得最大产氢率又能非常有效地抑制耗氢现象的发生,从而克服了污泥发酵产氢不稳定的问题.污泥经过碱处理后发酵产氢可获得比原污泥高出约82﹪的产氢率.污泥碱性条件下发酵产氢过程所产生的有机酸组成以乙酸为主,约占70~80﹪,而丙酸和丁酸的含量都很低,与酸性条件下发酵产氢的结果不同.研究了污泥在碱性条件下发酵产氢的过程和机理.结果表明,蛋白质是污泥有机物组成的主要成分.碱性条件下污泥的融胞效果远远高于酸性条件.污泥中溶解性蛋白质的降解过程与污泥发酵产氢过程有明显的对应性.污泥经过碱处理并调节较高的初始pH值不仅可以保持一个合适的pH范围使产氢菌发酵产氢,同时也抑制了其他耗氢菌的生长,从而获得了高效、稳定的产氢效果.碱性条件下更有利于蛋白质类有机物的发酵产氢.因此,本文提出了污泥在碱性条件下发酵产氢新的途径假说:即污泥细胞中有机物首先被碱处理融胞后,主要以大分子蛋白质的状态存在,然后被细菌降解成小分子的氨基酸,氨基酸在碱性条件下继续被某些种类的产氢菌降解代谢产氢,最后的产物主要有乙酸、NH,3-N、H,2、CO,2等.考察了污泥碱处理时间和加碱量、污泥的来源及性质、污泥浓度等对污泥发酵产氢效果的影响.9.期刊论文裴晓梅.余志亚.朱洪光.PEIXiao-mei.YUZhi-ya.ZHUHong-guang我国厌氧发酵处理城市污水剩余污泥研究进展-中国沼气2008,26(1)城市污水处理剩余污泥已经成为一个严重的环境包袱,厌氧发酵减量化是目前常用的处理途径.厌氧发酵获得能源被看成未来非常有前途的领域,但目前存在效率低和仍然存留大量残渣问题.本文对国内厌氧发酵处理城市污水剩余污泥方面的研究进行了综述,包括:1.控制发酵条件和工艺提高发酵产能效率;