剩余污泥去除预处理方法

1.概观

随着我国城市化进程的加快，城市污水处理数量迅速增加，相应的污泥产生量也急剧增加，污泥出路成为一大难题。剩余污泥产量大，成分复杂，含有大量的有机物、病原体和重金属。如果处理不当，剩余污泥将直接投入到周围环境中，势必造成二次污染，对自然环境和人体健康造成严重影响。厌氧消化是一种常用而有效的剩余污泥处理方法。但是，由于剩余污泥中含有大量的微生物细胞，很难对污泥进行生物降解。水解是厌氧消化的限速阶段，因此提高污泥厌氧消化效率的关键是打破污泥中的微生物细胞壁(膜)，提高水解速率，缩短厌氧消化周期。目前，国内外许多学者探索了一些物理、化学和生物预处理方法来提高剩余污泥的脱水性能和稳定化程度，使剩余污泥得到减量化、稳定化和资源化。本文主要介绍组合预处理方法在剩余污泥处理中的应用。

2.预处理方法的组合

2.1微波结合H2O2

或者微波H2O2单独对微生物细胞有很强的处理作用。两者并用时，微波还能促进H2O2分解成OH-，从而增强H2O2的氧化能力。

王亚伟等人发现，在微波-H2O2联合作用下，污泥溶解率随着污泥初始pH值的增加而增加。Conway等人发现，当污泥的pH值为7.0，H2O2的用量为3%，微波时间为10min，微波功率为600W时，污泥的含水率可降至71.4%。污泥中SS和VSS的去除率分别为35.1%和39.6%，并释放出1284mg/L的SCOD。

2.2微波结合碱

微波结合碱预处理可以加快有机物的水解速度，使污泥细胞在短时间内裂解，提高污泥的溶解性。

在李学军的实验中，微波和碱联合预处理分为微波前碱和微波后碱。在pH 12，碱处理120min，微波处理863W，处理2min后，微波预处理前碱的SCOD/TCOD较大，达到34.95%，但碱前微波效果较差，甚至不如碱和微波单独处理。但微波结合碱预处理后，污泥的CST会明显增加，不利于污泥的脱水性能。

2.3超声波与碱结合

超声波结合碱预处理的方法可以提高污泥的水解率，大大提高污泥两相厌氧消化中VS的去除率，去除大量有机物，稳定污泥。

张涛发现，当超声声能密度为1W/ml时，各实验组(pH分别为8、9、10、11)的SCOD随超声处理时间的增加而增加。从超声波处理5min的SCOD含量可以看出，当pH从9增加到10时，SCOD的溶出量增加了一倍，而当增加到11时，SCOD的溶出量是pH 10的两倍。污泥中碳水化合物的变化与pH值一致。然而，当pH为11时，产酸量较高的污泥发酵时间较长，因此优选的pH为10。

2.4碱与臭氧结合

碱臭氧预处理剩余污泥可分为先碱后臭氧和先臭氧后加碱。焦采用碱和臭氧对剩余污泥进行预处理，研究了污泥的裂解程度、污泥厌氧发酵效率、平均产酸量和平均产气量。发现先臭氧后碱>:先碱，后臭氧。最佳条件为pH12，臭氧投加量为0.3gO3/gSS。当pH为12，臭氧投加量为0.12gO3/gSS时，投加臭氧和碱后的产气量是剩余污泥的1.94倍以上，甲烷含量约为48.8%，比未处理污泥提高了27.6%。先臭氧后加碱处理的SCOD产量是剩余污泥的10.64倍，SCOD去除率可达77.2%。焦还发现，臭氧和碱预处理对SS和VSS的去除率分别为50.2%和54.5%。TCOD去除率为41.8%，与原始剩余污泥相比分别提高了16%、12.2%和14.7%。但总体污泥减量效果不佳，对粒径影响不大。

2.5碱与热结合

热碱水解是一种有效的污泥预处理技术，能有效裂解污泥，改善污泥脱水性能，提高污泥厌氧消化性能和厌氧产沼气能力。

在研究何玉峰对碱热预处理污泥的影响时发现，在170℃、pH 13下处理75min后，SCOD/TCOD达到65%，而不加碱时仅为47%，提高了18%。正真等人研究了碱热序贯处理法和碱热同步法。结果表明，经碱热序贯处理的污泥SCOD去除率是同步法的1.06~1.31倍，产气量是同步法的1.08~1.31倍。热碱处理虽然能有效提高污泥的厌氧消化性能，但需要添加化学药剂，费用昂贵，不利于后续处理。

2.6酸和碱的组合

酸碱联合预处理能有效促进污泥微生物胞内物质的释放，改善污泥的厌氧消化性能，增加产气量。袁光焕等人发现，虽然单独碱处理释放的SCOD量大于酸碱处理，但酸碱预处理后污泥混合物的C-N-P比更有利于后续的厌氧消化。经过酸处理(pH 4.0，4 d)和碱处理(pH 10.0，4 d)后，乙酸产量为74.4mg/g，优于单独碱处理(pH 10.0，8 d)的乙酸产量，更有利于后续厌氧消化。

3.结论与展望

组合预处理方法仍处于发展阶段，是目前的热点和主要研究方向之一。每种组合预处理都有各自的优缺点，组合预处理的研究效果往往优于单一预处理。联合预处理虽然效果好，但其能耗或药耗也比单一预处理多，不一定能得到相应的回报。因此，优化不同的联合预处理方法，寻找更好的预处理条件，获得更好的研究结果，是较好的研究方向之一。应综合考虑实际工程应用，低能耗、高效益的预处理方法应成为研究重点，使组合预处理方法更具工业应用意义。(来源:沈阳化工大学)

免责声明：本网站内容来源网络，转载是出于传递更多信息之目的，并不意味赞成其观点或证实其内容真实性。转载稿涉及版权等问题，请立即联系网站编辑，我们会予以更改或删除相关文章，保证您的权利。
标签:  剩余污泥去除预处理方法