廊坊市食品廠污水處理設(shè)備調(diào)試流程

預(yù)處理技術(shù)

物理法

微波預(yù)處理

對(duì)剩余污泥進(jìn)行微波預(yù)處理能有效殺滅產(chǎn)甲烷菌，部分產(chǎn)氫和產(chǎn)酸細(xì)菌則因能夠生出芽孢而免遭殺滅，從而利用剩余污泥產(chǎn)氫。

在用90 W的微波預(yù)處理污泥時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)預(yù)處理時(shí)間為6 min時(shí)，比產(chǎn)氫速率可達(dá)8.03 mmol/(g·d).沈良等的研究表明，微波處理顆粒污泥的Z時(shí)間是5 min,此條件下產(chǎn)氣量為59mL/g,其中氫氣的體積分?jǐn)?shù)為39.8%,是未處理時(shí)的2.5倍和3.6倍。微生物總量的下降會(huì)導(dǎo)致氣體產(chǎn)生量減少，COD的降解量也隨之降低。產(chǎn)氫過程中COD只能去除20%～40%,剩余的COD主要以揮發(fā)性有機(jī)酸的形式存在。

將接種的污泥在96 ℃下采用微波進(jìn)行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)氫氣產(chǎn)氣量比傳統(tǒng)的加熱預(yù)處理提高了(16±4)%,說明微波預(yù)處理對(duì)于產(chǎn)氣有積極作用。研究表明，在用微波爐以720 W功率持續(xù)輻射1 L污泥5 min后，得到的Z大產(chǎn)氫率為15.9 mL/g,占到產(chǎn)氣量的72.3%,這是因?yàn)榇朔N預(yù)處理方式有效抑制了厭氧消化過程中耗氫菌的活性，使底物的厭氧消化過程停留在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，產(chǎn)甲烷菌在恢復(fù)至正常條件26.0 h后仍未恢復(fù)活性。

微波預(yù)處理剩余污泥不僅可以實(shí)現(xiàn)污泥資源化、減量化和無害化，還可以提高產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率，同時(shí)對(duì)其后續(xù)的厭氧消化有一定的促進(jìn)作用。因此，微波預(yù)處理剩余污泥被認(rèn)為是發(fā)展前景的污泥處理技術(shù)。微波預(yù)處理技術(shù)不僅加熱快、熱效高，同時(shí)可提高污泥的破解效果和污泥厭氧消化性能。

超聲波預(yù)處理

超聲波預(yù)處理可以使污泥中微生物的細(xì)胞壁破裂，促進(jìn)胞內(nèi)溶解性有機(jī)物釋放;同時(shí)氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡破裂可以改變污泥的結(jié)構(gòu)，有利于剩余污泥的有機(jī)物釋放，從而改善剩余污泥的活性。

利用SonifierS-450D模擬式超聲波細(xì)胞破碎儀，在頻率為20 kHz,能量密度為2 W/mL條件下連續(xù)輻射污泥5min,可產(chǎn)氣11.2 mL,氫氣體積分?jǐn)?shù)為41.00%,平均產(chǎn)氣量為6.03 mL/g.處理后污泥SCOD為1 190 mg/L,氫氣產(chǎn)量為4.6 mL,產(chǎn)氫量的變化與SCOD的變化相似。

超聲波預(yù)處理具有無污染、能量密度高、破解速度快、穿透性好、方向性好等特點(diǎn)，所以超聲波處理污泥作為一個(gè)研究熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。污泥經(jīng)過超聲波處理后其脫水性大大提高，大幅度減少了污泥量，提高了其對(duì)有機(jī)物的降解能力，同時(shí)加速了污泥的厭氧消化過程。

熱預(yù)處理

對(duì)污泥進(jìn)行熱預(yù)處理，不僅會(huì)破壞污泥絮體的結(jié)構(gòu)，還可以破壞污泥細(xì)胞的細(xì)胞壁，使其細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物釋放出來;此外還可以抑制或殺死耗氫菌和其他非產(chǎn)氫菌，而產(chǎn)氫菌(如：革蘭氏陽性菌、芽孢桿菌等)則能形成芽孢從而活性不受影響，有利于后續(xù)的污泥厭氧消化產(chǎn)氫。

污泥累積產(chǎn)氫量和Z大比產(chǎn)氫率都是隨溫度的提高先增大后減小，時(shí)間對(duì)其幾乎沒有影響。在溫度為75 ℃，處理時(shí)間為10 min的Z條件下，污泥累計(jì)產(chǎn)氫Z大，為20.3 mL,比原污泥提高了19倍;Z大比產(chǎn)氫率為212.6mL/(kg·h),是原污泥的9倍。

熱處理后，污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的過程主要降解蛋白質(zhì)，降解率為20%～41%,糖降解較少，降解率僅為8%～27%.謝波等采用污泥厭氧發(fā)酵制氫，在溫度為121 ℃，加熱時(shí)間為30 min的條件下，對(duì)Pseudomonas sp. GL1菌株進(jìn)行滅菌預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)滅菌處理的污泥產(chǎn)氫體積為29.20 mL,氫氣體積分?jǐn)?shù)高達(dá)81.45%,產(chǎn)氫率為30.07 mL/g;同微波和超聲波預(yù)處理相比較，其產(chǎn)氫效果Z。通過研究指出，經(jīng)過滅菌處理的污泥產(chǎn)氫能力顯著提高，氫氣產(chǎn)率從未處理污泥的0.35 mL/g提高到16.26 mL/g.

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