低強(qiáng)度超聲波-堿對(duì)剩余污泥破解機(jī)理的研究.pdf

1、在能量密度為0.05W·mL-1和pH范圍3.0～12.0條件下，研究了超聲波輻射以及熱作用對(duì)污泥溶胞效果的影響，考察剩余污泥的溶胞效果與溶胞條件的關(guān)系。通過環(huán)境掃描電鏡(SEM)技術(shù)分析了超聲波、酸、堿以及熱作用對(duì)污泥中微生物的形態(tài)影響以及各種預(yù)處理方法對(duì)污泥溶胞效果的影響關(guān)系。同時(shí)考察了低強(qiáng)度超聲波對(duì)溶解性化學(xué)需氧量(SCOD)的聲化降解作用，探索了超聲波在協(xié)同堿對(duì)污泥溶胞過程中的作用機(jī)理。
　　 結(jié)果表明，溶解性化學(xué)需氧量

2、(SCOD)、溶解性磷(SP)和溶解性糖(SA)含量隨pH增大均呈先降后升趨勢(shì)，而且強(qiáng)堿性環(huán)境有利于污泥溶胞。超聲波輻射可顯著提高污泥溶胞率，而且pH越大超聲波輻射改善的溶胞效率越高，SCOD隨pH呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)條件下，SCOD隨超聲波時(shí)間均呈線性關(guān)系，超聲波/堿協(xié)同污泥溶胞為一級(jí)反應(yīng)。另外，溶胞效果SCOD數(shù)據(jù)隨污泥濃度呈線性增加。依據(jù)上述規(guī)律，提出了污泥超聲波堿協(xié)同溶胞的4參數(shù)數(shù)學(xué)模型SCOD=k0exp(k1pH2+k2pH

3、)Cs(t+k3)，并通過54組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用非線性優(yōu)化技術(shù)得到模型參數(shù)，該數(shù)學(xué)模型回歸指數(shù)R2為0.872。為了對(duì)超聲波/堿污泥溶胞技術(shù)中經(jīng)濟(jì)成本的分析，也研究了污泥濃度以及pH對(duì)耗堿量的數(shù)學(xué)模型及其參數(shù)。利用數(shù)學(xué)模型可視化地分析了剩余污泥溶胞條件和污泥濃度對(duì)溶胞效果和成本影響關(guān)系，并采用等高線技術(shù)分析了溶胞效果與溶胞成本相互關(guān)系，明確了超聲波/堿剩余污泥溶胞優(yōu)化規(guī)律和方向。低強(qiáng)度超聲波的機(jī)械作用和熱效應(yīng)在協(xié)同堿對(duì)剩余污泥溶胞中的主要