当前位置 > 新闻动态 > 技术文章

污泥处理之厌氧消化减量化预处理强化技术

时间:2014-12-22 15:45:46 来源: 作者:wondux 点击量:

 污泥厌氧消化因具有减容、能耗低、污泥稳定性好、产生生物气等优点而被普遍应用。但是,由于污泥固体的生物降解速率慢,厌氧消化一般需要20—30d的消化时间,仅能去除30%-40%的VS。污泥大部分有机物在微生物细胞内,由于微生物细胞壁和细胞膜的天然屏障作用,其它活的微生物细胞所分泌的水解酶对这部分有机物进行水解的速率低,因此水解是污泥厌氧生化降解的控制性步骤。近年来,人们开始研究能有效破碎污泥生物细胞,提高污泥水解速率的物理化学等预处理技术,以改善污泥的厌氧消化性能、提高处理效率,加速污泥的稳定化和减量化。目前对污泥厌氧消化的预处理方法主要有物理法和化学法等。

    1、物理强化处理

    物理处理包括切碎、研磨、冲击碰撞、蒸气爆破、超声波等方法。这些方法能有效促进有机固废中细胞的分解,使释放出来的细胞物质快速得以降解利用,提高有机物的利用率,缩短厌氧消化停留时间,提高厌氧消化产气率

    (1)高压水流喷射法

高压水流喷射法是利用高压水流的机械力来破坏微生物细胞的,经预处理的污泥中蛋白质含量显著提高,并随喷射时间的延长及压力的增长而增加。在批处理试验中,厌氧污泥3 MPa的压力处理后进行厌氧消化2-26d,VS去除率为13%-50%,而在相同厌氧消化条件下,未经处理的污泥去除率仅为2%-35%

(2)超声波预处理法

    超声波能使微生物细胞破裂,从而抽提细胞内物质;对污泥的超声波预处理,能使消化器通过量显著增加,同时污泥的稳定化质量不受损害。试验结果表明,经超声波预处理的污泥的厌氧消化过程中,VS的降解率由21.5%增加到33.7%,沼气的产量也增加41.6%。消化效率的增加是同污泥分裂的程度成正比的;在较小程度上,污泥颗粒的裂散也增强挥发性固体的厌氧降解。这证明了在低频时细胞裂解程度较大,与超声波杀菌的规律正好相反。另外试验的回归分析表明,污泥裂解程度与去除率成正比且为线性关系,如裂解程度增加10%则去除率提高19%,产气量及甲烷产量随预处理时间的延长而增加。但同样超声波处理方法耗能较大,经60min预处理的污泥厌氧消化后产气量明显提高,然而所耗电能远远大于从所得气体中获得的能量。也有学者等以超声波预处理污泥的投配比30%、50%和70%)和消化污泥停留时间27、20和16天为组合进行实验,考察了超声波预处理后的污泥的厌氧消化情况。结果表明:超声波处理污泥的时间为50~90s时,消耗能量相对少;超声击破率在3%o.2%时,符合污泥厌氧消化工艺要求;超声波预处理污泥的投配比30%,消化污泥停留时间20天时,处理的污泥厌氧消化能量效率最高。

    2、化学强化处理

化学预处理包括用酸、碱、碳酸氢盐等进行浸泡处理以及热处理、臭氧氧化、过氧化氢氧化法、氯气氧化法等方法。

(1)加碱预处理

    加碱预处理后的污泥水解产物SCOD增加,可为生物分解的水解产物亦增加,这些物质能迅速进行酸性发酵、甲烷发酵,故产气率较高。同时加碱水解能促进脂类及蛋白质的利用,提高污泥气中甲烷的比率。

加碱预处理能促进污泥厌氧消化中脂类及蛋白质的利用,所以加碱预处理后的污泥气中甲烷比率也会提高。碱和超声波的组合预处理方式,对污泥SCOD的释放效果和VSS减少效果明显优于单独的超声波和单独的碱处理。

(2)臭氧氧化法

臭氧对微生物细胞有较强的氧化作用,并导致细胞溶解。臭氧化污泥减量技术正是在这一基础上发展而来的。臭氧氧化预处理可以用于分裂污泥中细胞体,但是很少与厌氧预处理结合在一起。污泥经臭氧氧化是为了溶解污泥中的部分细胞体,使得微生物细胞体转化成可生物降解有机质,从而提高厌氧消化速率。

臭氧可与污泥中的化合物发生直接或间接反应。间接反应取决于寿命较短的羟基自由基,直接反应速率很低,取决于反应物的结构形式。

(3)热解

热处理是一种有效的污泥融胞方法。高温下,蛋白质会变性,细胞质膜的脂肪受热会溶解使膜产生小孔,引起细胞内含物泄漏,破坏污泥微生物机体基本组成物质。从污泥絮体中和细胞内溶解出来的有机物,在热处理过程中发生水解,生成溶解性中间产物,并可能进一步转化为分子量更小的其它化合物。经过热处理,污泥中的SCOD浓度大大提高;而且SCOD浓度总体趋势是随着温度提高而递增。

南京万德斯长期致力于污泥处理业务,如有需求请拨打电话025-84913518转8011。

已有0人参与评论最新评论

此文档下没有任何评论!

你对本文的态度: 支持 中立 反对

请互联网规则,不要发表关于政治、反动、色情之类的评论。

验证码: