臭氧預(yù)處理和兩相厭氧消化聯(lián)合處理啤酒工業(yè)污泥的研究.pdf

1、隨著好氧生物技術(shù)的普及使用，剩余污泥的產(chǎn)量也在急劇增長(zhǎng)。剩余污泥主要由微生物、水和一些無(wú)機(jī)組份構(gòu)成，含有大量的有機(jī)質(zhì)，需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化處理后才能處置。厭氧消化技術(shù)是目前應(yīng)用最為普遍的污泥處理技術(shù)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、減量化和資源化處理。但是目前一般的污泥厭氧消化技術(shù)存在處理速度慢、沼氣產(chǎn)量低和反應(yīng)不穩(wěn)定等問(wèn)題。
　　 本研究以啤酒工業(yè)污泥為例，探討采用臭氧預(yù)處理和兩相厭氧消化聯(lián)合工藝的可行性。首先通過(guò)分析比較經(jīng)不同臭氧濃度

2、和臭氧投加量后污泥混合物中的總懸浮固體(Total Suspended Solid，TSS)、揮發(fā)性懸浮固體(Volatile Suspended Solid，vSS)、SCOD(Solute Chemical Oxygen Demand)、揮發(fā)性脂肪酸(Volatile Fatty Acids，VFAs)和pH的變化，確認(rèn)預(yù)處理過(guò)程臭氧濃度和投加量。隨后以啤酒廠工業(yè)剩余污泥為進(jìn)料，分別在3個(gè)相同的反應(yīng)器中培養(yǎng)和馴化厭氧消化微生物。培養(yǎng)

3、馴化完成后，將三個(gè)反應(yīng)器分別標(biāo)記為單相反應(yīng)器、產(chǎn)酸相反應(yīng)器和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器，改用臭氧預(yù)處理的污泥作為單相反應(yīng)器和產(chǎn)酸相反應(yīng)器的進(jìn)料，產(chǎn)酸相反應(yīng)器的出料作為產(chǎn)甲烷反應(yīng)器的進(jìn)料。產(chǎn)酸相反應(yīng)器和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器構(gòu)成兩相系統(tǒng)，產(chǎn)酸相反應(yīng)器的每一次進(jìn)出泥量為單相反應(yīng)器的2倍，以確保單相和兩相反應(yīng)器具有相同的容積負(fù)荷。本研究得出的主要結(jié)論如下:
　　 臭氧預(yù)處理階段最佳運(yùn)行條件為臭氧投加量0.100 g O3/g SS，氣源流量100 L/h

4、，每次150 mL污泥的處理時(shí)間為14 min。此時(shí)污泥的SCOD最高，為5.70×103 mg/L，;TSS和VSS去除率與最大值相差不大，分別達(dá)到58.6％和62.4％;pH值為5.00，如后續(xù)直接用于厭氧消化，需人工添加一定量NaHCO3使其維持在適合產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)的范圍。
　　 相比于臭氧-單相系統(tǒng)，臭氧-兩相系統(tǒng)的堿度較高，pH更穩(wěn)定，對(duì)進(jìn)料的適應(yīng)能力和抗沖擊能力更強(qiáng)，產(chǎn)氣量高，總產(chǎn)氣量是臭氧-單相系統(tǒng)的3.48倍。與不