專利名稱：一種保證剩余污泥產(chǎn)酸量且改善發(fā)酵污泥脫水性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種剩余污泥厭氧處理的方法，適用于污水生物脫氮除磷過程中缺乏碳源的污水處理廠，屬于污泥和污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著廢水生物處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，污水處理廠中產(chǎn)生了大量的剩余污泥，剩余污泥的處理與處置費(fèi)用占到污水廠運(yùn)行和管理費(fèi)用的50飛0%。因此如何實(shí)現(xiàn)剩余污泥的資源化，減量化，穩(wěn)定化和無害化成為研究的熱點(diǎn)。剩余污泥主要由微生物絮體組成，含有大量的蛋白質(zhì)和多糖等有機(jī)物，因此具有較強(qiáng)的資源化潛力。研究發(fā)現(xiàn)剩余污泥在以氫氧化鈉提供堿度的環(huán)境發(fā)酵時(shí)，能產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)酸，這些有機(jī)酸可以用作碳源提升污水廠脫氮除磷的效果；且剩余污泥在發(fā)酵過程中能實(shí)現(xiàn)污泥減量。因此剩余污泥在堿性條件下發(fā)酵為處理剩余污泥提供了一個(gè)新的思路。但剩余污泥在以氫氧化鈉提供堿度的環(huán)境·發(fā)酵時(shí)雖然污泥能有較高的產(chǎn)酸量，但存在發(fā)酵后污泥脫水性能差，發(fā)酵液難以和污泥分離以及發(fā)酵后的污泥處理困難的問題。針對(duì)這些問題，有必要開發(fā)出一種及保證污泥產(chǎn)酸量有能改善發(fā)酵污泥脫水性能的方法。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)剩余污泥在氫氧化鈉提供的堿度下發(fā)酵產(chǎn)酸時(shí)，存在發(fā)酵后污泥脫水性能差，發(fā)酵液難以和污泥分離以及發(fā)酵后的污泥處理困難問題。提出了一種既能保證剩余污泥產(chǎn)酸量，又能改善剩余污泥脫水性能的方法。本發(fā)明提出的方法，不同于以往單純使用氫氧化鈉控制剩余污泥的pH值，而是聯(lián)合使用氫氧化鈉和氫氧化鈣或聯(lián)合使用鎂粉和氫氧化鈉控制剩余污泥的pH值。本發(fā)明提出了一種改善堿性發(fā)酵剩余污泥脫水性能的方法，的具體步驟為—種保證剩余污泥產(chǎn)酸量且改善發(fā)酵污泥脫水性能的方法，其特征在于步驟如下(I)將剩余污泥加入反應(yīng)器中，所述剩余污泥總懸浮固體TSS的濃度為700(Tl0000mg/L，揮發(fā)性懸浮固體 VSS 濃度為 600(T9000mg/L ；(2)利用氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液混合堿溶液將剩余污泥的pH值調(diào)節(jié)為10±0. 2，其中氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液的摩爾濃度比2:1，且兩者的體積比為80:20^20:80 ;或先向剩余污泥中加入鎂粉，鎂粉的加入量為0. oro. 2g/gVSS，而后使用氫氧化鈉將剩余污泥的PH值調(diào)節(jié)為10±0. 2 ;曝氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器頂部的空氣排出，而后密閉反應(yīng)器，攪拌發(fā)酵；反應(yīng)器的溫度為2(T30°C，反應(yīng)器的攪拌速度為10(T200rpm，攪拌時(shí)間為14 15d ；(3)在攪拌發(fā)酵過程中，使用pH電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)剩余污泥的pH值；在聯(lián)合氫氧化鈉和氫氧化鈣控制PH值時(shí)，使用混合堿溶液控制剩余污泥的pH值為10±0. 2 ;而在聯(lián)合鎂粉和氫氧化鈉控制pH值,使用氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH值為10±0. 2。 進(jìn)一步，氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液的摩爾濃度比2:1，且兩者的體積比可以為80:20，60:40，50:50，40:60 以及 20:80。進(jìn)一步，鎂粉的加入量可以為0. 01，0. 02，0. 05，0. 1,0. 2g/g (VSS).本發(fā)明的技術(shù)原理為堿性條件下，氫氧根離子能破壞維持微生物胞外聚合物結(jié)構(gòu)的酸性基團(tuán)反應(yīng)，促進(jìn)剩余污泥胞外聚合物中蛋白質(zhì)和多糖的溶出；同時(shí)堿性條件能破壞微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致微生物胞內(nèi)物質(zhì)的釋放。由此可知，堿性條件能促進(jìn)剩余污泥的水解，并且堿性條件能抑制產(chǎn)甲烷活性，因此在堿性條件下可以促進(jìn)產(chǎn)酸。并且本實(shí)驗(yàn)聯(lián)合使用氫氧化鈉和氫氧化鈣或聯(lián)合鎂粉和氫氧化鈉調(diào)控反應(yīng)器的PH，鈣離子或鎂離子可以壓縮污泥顆粒的雙電層使細(xì)微的污泥顆粒脫穩(wěn)，且鈣離子或鎂離子和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳反應(yīng)生成沉淀產(chǎn)生絮凝作用，從而改善污泥的脫水性能。本發(fā)明的有益效果(I)該方法條件下，經(jīng)過14 15d的發(fā)酵污泥的減量率能達(dá)到40飛0%，和傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵方式相比可以，減量速率可以提高I倍?！?2)本方法條件下和單純以氫氧化鈉為堿源的條件下相比，剩余污泥產(chǎn)生的有機(jī)酸量相當(dāng)或較高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)剩余污泥的資源化利用。(3)本方法條件下和單純以氫氧化鈉為堿源的條件下相比，發(fā)酵后剩余污泥脫水性能能得到改善，使發(fā)酵液和污泥更易分離，且減少了發(fā)酵污泥后續(xù)處理的難度。(4)本方法條件下和單純以氫氧化鈉為堿源的條件下相比，剩余污泥在發(fā)酵過程中釋放出的正磷酸鹽量減少，減少了發(fā)酵液作為碳源對(duì)除磷過程的影響。


圖I反應(yīng)器裝置圖；圖2剩余污泥在混合堿條件下發(fā)酵產(chǎn)酸效果，圖中的比例為氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液的體積比；圖3剩余污泥在混合堿條件下發(fā)酵的脫水性能，圖中的比例為氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液的體積比；圖4鎂粉投加對(duì)剩余污泥堿性條件下發(fā)酵產(chǎn)酸對(duì)影響，圖中數(shù)據(jù)為鎂粉質(zhì)量和VSS質(zhì)量的比圖5鎂粉投加對(duì)剩余污泥堿性條件下發(fā)酵脫水性能的影響，圖中數(shù)據(jù)為鎂粉質(zhì)量和VSS質(zhì)量的比圖中I——加藥口，2——攪拌器，3——取樣口，4一pH計(jì)，5——加熱棒，6—NaOH試劑，7——Ca (OH) 2或鎂粉試劑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例說明本發(fā)明對(duì)比例I(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的PH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpm。
(2)反應(yīng)過程中使用4mol/L的氫氧化鈉溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為307mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為771. 7s, VSS的去除率達(dá)到67%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為60mg/L。見圖2和圖3。對(duì)比例2(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的PH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化I丐溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為223mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間·為23. 6s, VSS的去除率達(dá)到44%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為0. 2mg/L。見圖2和圖3。實(shí)例I(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液和2mol/L的氫氧化鈣溶液按照80:20的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpmo(2)反應(yīng)過程中使用按照80:20的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為316mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為284. 6s, VSS的去除率達(dá)到48%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為19mg/L。見圖2和圖3。實(shí)例2(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液和2mol/L的氫氧化鈣溶液按照60:40的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpmo(2)反應(yīng)過程中使用按照60:40的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為314mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為341. 5s, VSS的去除率達(dá)到55%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為16mg/L。見圖2和圖3。實(shí)例3(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液和2mol/L的氫氧化鈣溶液按照50:50的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpmo(2)反應(yīng)過程中使用按照50:50的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。
(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為321mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為378. Is, VSS的去除率達(dá)到58%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為6mg/L。見圖2和圖3。實(shí)例4(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液和2mol/L的氫氧化鈣溶液按照40:60的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpmo(2)反應(yīng)過程中使用按照40:60的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為334mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間·為493. 5s, VSS的去除率達(dá)到56%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為5mg/L。見圖2和圖3。實(shí)例5(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為8500mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為7208mg/L，pH7. 18)加入反應(yīng)器中，用4mol/L的氫氧化鈉溶液和2mol/L的氫氧化鈣溶液按照20:80的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在室溫條件下(26 30°C)發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為200rpmo(2)反應(yīng)過程中使用按照20:80的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為315mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為56. 7s, VSS的去除率達(dá)到50%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為Omg/L。見圖2和圖3。對(duì)比例3(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的PH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為IOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為300mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為585. 4s, VSS的去除率達(dá)到57%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為84mg/L。對(duì)比例4(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用lmol/L的氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的PH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為IOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用lmol/L的氫氧化I丐溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為195. 2mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為91s，VSS的去除率達(dá)到37%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為Omg/L。實(shí)例6
(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈉溶液和lmol/L的氫氧化鈣溶液按照80:20的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為lOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用按照80:20的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為295mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為536s，VSS的去除率達(dá)到56%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為6mg/L。實(shí)例7(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化·鈉溶液和lmol/L的氫氧化鈣溶液按照60:40的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為lOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用按照60:40的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為304mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為464. 2s, VSS的去除率達(dá)到45%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為6mg/L。實(shí)例8(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈉溶液和lmol/L的氫氧化鈣溶液按照50:50的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為lOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用按照50:50的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為304mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為417. 9s, VSS的去除率達(dá)到47%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為2mg/L。實(shí)例9(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈉溶液和lmol/L的氫氧化鈣溶液按照40:60的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為lOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用按照40:60的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為302mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為140. 5s, VSS的去除率達(dá)到48%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為4mg/L。實(shí)例10(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為7139mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為6155mg/L，pH6. 87)加入反應(yīng)器中，用2mol/L的氫氧化鈉溶液和lmol/L的氫氧化鈣溶液按照20:80的體積比配置的混合堿調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在25°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為lOOrpm。(2)反應(yīng)過程中使用按照20:80的體積比配置的混合堿溶液控制反應(yīng)器的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵15d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為303mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為42. 3s, VSS的去除率達(dá)到37%，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為3mg/L。對(duì)比例5(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。不投加鎂粉，用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm?！ぁ?2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為296mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為1057. 6s，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為55mg/L，見圖4和圖5。實(shí)例11(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。首先投加0. Olg/g (VSS)的鎂粉，而后用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為324mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為975. 7s，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為23mg/L，見圖4和圖5。實(shí)例12(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。首先投加0. 02g/g (VSS)的鎂粉，而后用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為308mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為886. 5s，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為lmg/L，見圖4和圖5。實(shí)例I3(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。首先投加0. 05g/g (VSS)的鎂粉，而后用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為332mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為934. 4s，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為Omg/L，見圖4和圖5。實(shí)例14(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。首先投加0. Ig/g (VSS)的鎂粉，而后用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm。(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為303mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為967. ls，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為Omg/L，見圖4和圖5。實(shí)例15(I)取IL濃縮后的間歇式活性污泥法反應(yīng)器中的剩余污泥(總懸浮固體濃度為10688mg/L，揮發(fā)性懸浮固體濃度為9103mg/L，pH6. 97)加入反應(yīng)器中。首先投加0. 2g/g (VSS)的鎂粉，而后用2mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)剩余污泥的pH為10，曝氮?dú)?min而后密閉反應(yīng)器在20°C的條件下發(fā)酵，反應(yīng)器的攪拌速度為150rpm。·(2)反應(yīng)過程中使用2mol/L的氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH為10±0. 2。(3)發(fā)酵14d后，剩余污泥的產(chǎn)酸量為312mg(COD)/g(VSS)，污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間為691. 9s，發(fā)酵液中正磷酸鹽的濃度為Omg/L，見圖4和圖5。將實(shí)例和對(duì)比例比較可知，聯(lián)合氫氧化鈉和氫氧化鈣控制剩余污泥pH值和剩余污泥在氫氧化鈉條件下發(fā)酵相比，污泥的產(chǎn)酸量并未減少，但污泥的脫水性能得到改善。而聯(lián)合鎂粉和氫氧化鈉控制剩余污泥PH值和剩余污泥在氫氧化鈉條件下發(fā)酵相比，污泥的產(chǎn)酸量不僅得到提高，且污泥的脫水性能得到改善。
權(quán)利要求
1.一種保證剩余污泥產(chǎn)酸量且改善發(fā)酵污泥脫水性能的方法，其特征在于步驟如下 (1)將剩余污泥加入反應(yīng)器中，所述剩余污泥總懸浮固體TSS的濃度為700(Tl0000mg/L，揮發(fā)性懸浮固體VSS濃度為600(T9000mg/L ； (2)利用氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液混合堿溶液將剩余污泥的ρH值調(diào)節(jié)為10±0. 2，其中氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液的摩爾濃度比2:1，且兩者的體積比為80:20^20:80 ;或先向剩余污泥中加入鎂粉，鎂粉的加入量為O. 0Γ0. 2g/gVSS，而后使用氫氧化鈉將剩余污泥的PH值調(diào)節(jié)為10±0. 2 ;曝氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器頂部的空氣排出，而后密閉反應(yīng)器，攪拌發(fā)酵；反應(yīng)器的溫度為2(T30°C，反應(yīng)器的攪拌速度為10(T200rpm，攪拌時(shí)間為14 15d ； (3)在攪拌發(fā)酵過程中，使用pH電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)剩余污泥的pH值；在聯(lián)合氫氧化鈉和氫氧化鈣控制PH值時(shí)，使用混合堿溶液控制剩余污泥的pH值為10±0. 2 ;而在聯(lián)合鎂粉和氫氧化鈉控制pH值，使用氫氧化鈉溶液控制剩余污泥的pH值為10±0. 2。
全文摘要
一種保證剩余污泥產(chǎn)酸量且改善發(fā)酵污泥脫水性能的方法，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。剩余污泥在氫氧化鈉提供堿度的堿性環(huán)境下發(fā)酵時(shí)，雖然能有較高的產(chǎn)酸量，但存在發(fā)酵后脫水性能差，難以將發(fā)酵液和污泥分離以及發(fā)酵后污泥后續(xù)處理難問題。本發(fā)明聯(lián)合使用二價(jià)堿氫氧化鈣和氫氧化鈉或聯(lián)合使用鎂粉和氫氧化鈉，將剩余污泥的pH值控制在堿性條件下發(fā)酵。結(jié)果表明和剩余污泥在單獨(dú)使用氫氧化鈉提供堿度的堿性條件下發(fā)酵相比，本發(fā)明控制剩余污泥pH值不影響剩余污泥產(chǎn)揮發(fā)酸的量，且可以較強(qiáng)地改善污泥的脫水性能。而和剩余污泥在單獨(dú)使用氫氧化鈉提供堿度的堿性條件下發(fā)酵相比，聯(lián)合使用鎂粉和氫氧化鈉不僅可提高剩余污泥的產(chǎn)酸量且能改善污泥的脫水性能。
文檔編號(hào)C02F11/14GK102786196SQ20121025881
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者彭永臻, 王淑瑩, 蘇高強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)