污泥預(yù)處理提升剩余污泥與菌糠共發(fā)酵產(chǎn)酸效能的研究.pdf

1、水需求量日益增大常常伴隨著污水處理負(fù)荷增大,從而導(dǎo)致的二次沉淀池的剩余污泥產(chǎn)量急劇增高。利用剩余污泥生產(chǎn)附加值高的短鏈揮發(fā)酸是一條極具前景的道路。但是由于剩余污泥的厭氧發(fā)酵過程細(xì)胞破壁過程艱難以及碳氮比失衡導(dǎo)致發(fā)酵過程緩慢且效率低下。因此,采用污泥預(yù)處理技術(shù)加速細(xì)胞破壁,同時(shí)投加農(nóng)業(yè)廢棄物雙孢菇菌糠可以提高剩余污泥C/N,從而提高污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸速率。本課題以剩余污泥和雙孢菇菌糠為原料共同發(fā)酵產(chǎn)酸,采用均勻設(shè)計(jì)與響應(yīng)曲面相結(jié)合的方法對剩

2、余污泥與雙孢菇菌糠的投加比例、三種預(yù)處理方式(堿、熱堿、雙頻超聲)進(jìn)行優(yōu)化,以得到最大產(chǎn)量的揮發(fā)酸為目的,最終得出最佳工藝參數(shù)。并在該工藝參數(shù)下,進(jìn)行半連續(xù)流實(shí)驗(yàn),探討剩余污泥與菌糠共發(fā)酵體系產(chǎn)酸效能的提升以及實(shí)踐應(yīng)用的可行性。
　　采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化得出的最佳參數(shù)為堿預(yù)處理?xiàng)l件下堿投加量為0.075g/gTSS,菌糠投加量為0.9g/gTSS,預(yù)測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為7802mgCOD/L;熱堿預(yù)處理?xiàng)l件下堿投加量為0.11g/gT

3、SS,80.7℃下加熱處理29.7min,菌糠投加量為0.82g/gTSS,預(yù)測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為10235mgCOD/L;超聲預(yù)處理?xiàng)l件下聲能密度為0.98kw/L,處理時(shí)間為29.7min,投加菌糠量為0.57g/gTSS,預(yù)測最大揮發(fā)酸產(chǎn)量為8128mgCOD/L。實(shí)際值與預(yù)測值十分接近,能夠驗(yàn)證模型的有效性。
　　在上述參數(shù)條件下進(jìn)行半連續(xù)流的污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明預(yù)處理后的剩余污泥與雙孢菇菌糠共發(fā)酵提高了液相中

4、碳水化合物、蛋白質(zhì)等溶解性有機(jī)質(zhì)的濃度,改善了發(fā)酵體系的碳氮比,對污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸起到良好的促進(jìn)作用。三種不同的預(yù)處理方式均可以有效促進(jìn)氨氮、磷酸鹽的釋放。其中,溶解性蛋白質(zhì)與空白相比分別提高55.2％,61.7%,45.4%,溶解性總糖與空白相比分別提高78.4%,82.6%,75.2%。在作用周期方面,堿、熱堿預(yù)處理方式對剩余污泥的作用周期較超聲預(yù)處理更長,對后續(xù)產(chǎn)酸影響更大。3種共發(fā)酵體系從促進(jìn)污泥產(chǎn)酸和經(jīng)濟(jì)性方面排序?yàn)闊釅A預(yù)處理