城市污水廠污泥濃縮消化一體化處理生產性試驗研究.pdf

1、當前，污泥處理處置已成為我國污水處理領域亟待解決的難題之一，特別是小城鎮污水處理廠，由于其處理規模小、水質水量不穩定，導致污泥產量少，且性質不穩定，迫切需要開發一種簡易、高效、低成本的污泥處理技術和裝備。針對小城鎮污水處理廠污泥處理的問題，筆者所在課題組研發了污泥濃縮消化一體化反應器，并進行了小試反應器的三代改良，在流態模擬和優化的基礎上，設計出中試反應器。論文對中試反應器開展試驗研究，獲得了最優運行工況，同時針對中試反應器的弊端，進行

2、改進，設計出生產性試驗反應器，并在重慶大渡口污水處理廠進行生產性試驗，研究了反應器對污泥的濃縮和消化效果、污泥中重金屬穩定效果以及反應器內微生物種群多樣性分布。研究取得的主要成果有：
　?、僖訬aCl為示蹤劑，采用階躍法進行了中試流態試驗，試驗表明：在沒有氣體攪拌的條件下，反應器內室下部和底部的無因次方差（σ2θ）分別為0.63、0.67，而中上部和中下部的σ2θ分別為0.34、0.44；氣體回流量分別為8L/min、12 L/m

3、in、16 L/min時，內室頂部到底部的無因次方差分別為0.60-0.63、0.64-0.68、0.65-0.66，內室的流態趨于完全混合流。為達到內室完全混合的目的，并考慮到運行成本，故采用12.0L/min作為氣體回流量。
　?、谥袦兀?5±2℃）條件進行中試研究，考察了污泥投配率為12％、18%、24%、30%的運行效果，結果表明：污泥投配率為24%時反應器的單位產沼氣量最高，為325L/KgVS，其中CH4含量為62.7

4、%。污泥的VS/TS由25%降到20%，含水率由99%降到93%，污泥的濃縮消化效果明顯。
　?、鄢兀?5-35℃）條件進行生產性試驗研究，考察了污泥投配率為10%、15%、20%、24%的運行效果，結果表明：污泥投配率為15%時，反應器的單位產沼氣量最高，為110.5 L/kgVS，其中CH4含量達61.4%。采用甲烷勢自動測試系統對污泥比產甲烷活性（SMA）進行了測試，在15%的工況下SMA為20.5mg/gVSS·d。污泥

5、VS/TS由36%降到29%，含水率由98.5降到91%，污泥的濃縮和消化效果明顯。
　?、懿捎肂CR重金屬形態提取法，對生產性試驗過程中反應器內重金屬的穩定效果進行了研究，結果表明：和進泥相比，排泥中Cu、Mn、Pb、Cd的酸溶態/可交換態含量分別降低了73.6%、32%、40.7%、19%，Ni的酸溶態/可交換態含量增加了27.6%，Zn、Cd的可氧化態含量分別增加了37%、55%。Fe的可還原態含量降低了30.5%。處理后，

6、污泥中 Mn、Cd、Zn的潛在遷移能力下降，污泥重金屬的有效態（酸溶態/可交換態和可還原態）轉化成相對穩定的金屬形態（可氧化態和殘渣態）。
　?、莶捎肞CR-DGGE技術對生產性試驗反應器內微生物種群多樣性分布進行了研究，結果表明：反應器內室和外室以及排泥區微生物均呈多樣性分布，細菌種類較多。排泥區同種菌群的細菌數量比內室更加豐富。負荷的改變不會使微生物的種群多樣性發生變化。內室中微生物的種群組成要多于外室，驗證了內外室在功能上的