精品国内片67194,午夜嘿嘿嘿在线观看,国产精品wwwcom976con,中文字幕人妻被公上司喝醉506

剩余污泥是城市污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)  物,包括污水中的泥砂、纖維等固體顆粒及其凝結(jié)的  絮狀體,各種膠體、有機(jī)質(zhì)、重金屬、病原菌、寄生蟲(chóng)  卵以及病毒等,通常占污水處理量的0.3%-0.5%(含水率按97%計(jì)算)。近年來(lái)我國(guó)剩余污泥產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng),據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年全國(guó)6910座城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)全年共產(chǎn)生3015.9萬(wàn)噸污泥2。剩余污泥如不進(jìn)行妥善處理將會(huì)造成重金屬等污染物向環(huán)境重新釋放等嚴(yán)重的二次污染,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)活動(dòng)將構(gòu)成嚴(yán)重威脅。目前,我國(guó)污泥處理處置嚴(yán)重滯后于污水處理。因?qū)ξ勰嗵幚硖幹玫母拍罴爸匾哉J(rèn)識(shí)不足,致使部分污水處理廠(chǎng)污泥處理處置未能達(dá)到減量化、資源化、無(wú)害化要求。國(guó)內(nèi)外主要采用機(jī)械脫水、熱干化、好氧發(fā)酵、厭氧消化以及干化焚燒的處置方式對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理處置,其中厭氧消化是使用最為廣泛的處理工藝。鑒于我國(guó)目前的污泥具有低有機(jī)質(zhì)、高含砂量、重金屬含量  高、有機(jī)物低、熱值低等特性,這些特性大大影響了

污泥處理處置的效率。筆者在分析剩余污泥處理現(xiàn)  狀的基礎(chǔ)上,分析了紅泥膜厭氧消化強(qiáng)化技術(shù)類(lèi)型及其處理效果,以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

1紅泥膜厭氧消化處理現(xiàn)狀

污泥處置處理以穩(wěn)定化、減量化和無(wú)害化為目  的,紅泥膜厭氧消化工藝是其中一種重要的穩(wěn)定化工藝,其  原理是利用兼氧菌和紅泥膜厭氧菌進(jìn)行紅泥膜厭氧生化反應(yīng)分解  污泥中有機(jī)質(zhì)4,具有高效的能量回收和較低的環(huán)  境影響等優(yōu)點(diǎn)。紅泥膜厭氧消化是目前國(guó)際上常用的污泥  生物處理方法,同時(shí)也是大型污水處理廠(chǎng)較為經(jīng)濟(jì)  的污泥處理方法31。全世界大約有100萬(wàn)座以上的  污水處理廠(chǎng)使用該技術(shù)處理污泥5。而國(guó)內(nèi)的剩余  污泥紅泥膜厭氧消化因現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)行管理難度大、處理成  本高等問(wèn)題出現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用瓶頸,僅約有60座城鎮(zhèn)污  水處理廠(chǎng)采用了污泥紅泥膜厭氧消化工藝。但是目前國(guó)內(nèi)  對(duì)污泥紅泥膜厭氧消化理論研究滯后與協(xié)同調(diào)控機(jī)制的認(rèn)  知不足,傳統(tǒng)污泥紅泥膜厭氧消化法存在有機(jī)質(zhì)紅泥膜厭氧轉(zhuǎn)化

率低、停留時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)氣率較低等缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)限

制了紅泥膜厭氧消化工藝在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高有  機(jī)質(zhì)紅泥膜厭氧轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率,縮短污泥停留時(shí)間,學(xué)者

們對(duì)紅泥膜厭氧消化的強(qiáng)化技術(shù)展開(kāi)了研究

2強(qiáng)化技術(shù)的研究進(jìn)展

2.1預(yù)處理技術(shù)

根據(jù) Bryant提出的紅泥膜厭氧消化三階段理論,整個(gè)  紅泥膜厭氧消化過(guò)程分為水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷

3個(gè)階段。但因微生物細(xì)胞壁的存在阻礙了污泥中

有機(jī)物的釋放與利用,所以水解酸化階段是污泥消  化的限速階段6,并直接影響消化反應(yīng)的效果。目

前,國(guó)內(nèi)的研究主要集中在對(duì)剩余污泥的強(qiáng)化預(yù)處

理,利用物理、化學(xué)等方法促進(jìn)擊破污泥細(xì)胞壁,從

而使細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)從固相向液相轉(zhuǎn)移,最終實(shí)

現(xiàn)污泥的降解。

2.1.1超聲波預(yù)處理  超聲波預(yù)處理技術(shù)因具有低成本、自動(dòng)化操作

可操作性強(qiáng)、能提高產(chǎn)氣率、改善污泥脫水性能、對(duì)

后續(xù)處理不產(chǎn)生影響、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。 Bough

er等的研究發(fā)現(xiàn)污泥的總固體增溶度(S)、沼

氣產(chǎn)量隨超聲波能量輸入增加而增加。陳傳政

研究得出超聲破解剩余污泥的時(shí)間、頻率、電功率

脈沖比的最佳水平組合為10mn,20kHz,600W

1,超聲破解時(shí)間能顯著影響破解效率。容明知10等的研究結(jié)果表明,超聲預(yù)處理在低能量輸入條件下對(duì)污泥蛋白酶和脫氫酶活性存在促進(jìn)作用超聲頻率對(duì)污泥酶活性影響較為顯著,其中20kHz超聲頻率對(duì)蛋白酶和脫氫酶活性的促進(jìn)效果最高。2.1.2堿解預(yù)處理

堿解預(yù)處理可有效地將細(xì)胞內(nèi)硝化纖維溶解轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)碳化合物,進(jìn)而被微生物利用提高污泥產(chǎn)甲烷潛力。楊潔等研究結(jié)果表明,污泥SCOD濃度隨投堿量的增加而增加,在投堿量為1nAoH·gTS的情況下,揮發(fā)性懸浮固體的分解率可達(dá)62.05%。于子淇研究確定了二級(jí)堿解的最佳工藝條件為:堿解pH值13,投加污泥與投加水的比例為1.75,發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)堿解相比,二級(jí)堿解可  減少單位污泥15.0%的耗堿量,且后續(xù)紅泥膜厭氧處理無(wú)需加酸調(diào)節(jié)pH值;VS和TS去除率分別提高了26.78%和25%,達(dá)到4.3%和3.5%,含水率降到88.6%,使污泥體積縮小了78%。

2.1.3酸解預(yù)處理

酸解預(yù)處理的作用機(jī)理與堿解相似。氫光  有環(huán)(1等的研究結(jié)果表明,采用先酸(pH值4.0,4  者后堿(pH值10.0,4d)預(yù)處理,在污泥水解酸化過(guò)  程中乙酸產(chǎn)量及其占總短鏈脂肪酸( SCFAS)的質(zhì)W  分?jǐn)?shù)均高于其他預(yù)處理方式,其乙酸產(chǎn)量(以COD  Vss計(jì))可達(dá)到74.4mg·g,占總 SCF AS的  60.5%。酸堿預(yù)處理后污泥混合液C:N和CP比  個(gè)值更有利于后續(xù)紅泥膜厭氧消化經(jīng)過(guò)8d酸堿預(yù)處理和  皖15d的紅泥膜厭氧消化,累積甲烷產(chǎn)量(CH4/Vss加入)達(dá)  到136.1mlg,揮發(fā)性懸浮固體(Vs9總?cè)コ?nbsp; 達(dá)到60.9%

2.1.4熱水解預(yù)處理

熱水解預(yù)處理具有操作簡(jiǎn)單、處理時(shí)間短、效果  好等特點(diǎn),但因其能耗高、管理難度大等缺點(diǎn),實(shí)際  應(yīng)用不多。郝曉地等對(duì)比了熱水解(T=150℃  30min)、超聲波(P=500W,t=2h)、堿解(pH值  13,t=2h)和酸解(pH值2,t=2h)等4種處理方  式的處理效果,發(fā)現(xiàn)經(jīng)熱水解預(yù)處理的污泥能獲得  50.9%的COD溶出率,為四種處理方式中最高。

2.1.5微波輻射預(yù)處理

微波輻射具有加熱速度快,熱效高,熱量立體傳  遞,設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn),具有與良好的工業(yè)化應(yīng)用前  景13。李華峰研究表明,微波預(yù)處理污泥有力  地促進(jìn)了污泥的紅泥膜厭氧消化,有機(jī)質(zhì)降解率最高達(dá)到

56.1%,生物產(chǎn)氣累積量可提高54.4%,適當(dāng)?shù)奈?nbsp; 波預(yù)處理?xiàng)l件可以明顯縮短紅泥膜厭氧消化周期,減少污

泥停留時(shí)間(SRT)。王艷杰等研究表明CO

TOC,蛋白質(zhì),多糖和DNA在微波處理6min時(shí)的溶

出量分別為相同條件下未經(jīng)微波處理時(shí)的8.0倍,  7.2倍,10.4倍,12.4倍和8.4倍。在紅泥膜厭氧消化15

d時(shí),微波處理6min的甲烷產(chǎn)率為144mlg2,比  未處理空白提高了62%

2.1.6臭氧氧化預(yù)處理

臭氧氧化預(yù)處理是通過(guò)氧化作用破壞細(xì)胞壁釋放出細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)并繼續(xù)將大分子有機(jī)物降解為小分子,提高后續(xù)系統(tǒng)的生物降解性能。但因其  運(yùn)行成本較高,目前尚不具備工業(yè)化應(yīng)用的條件  曹艷曉等研究結(jié)果表明,針對(duì)MLSs=8.287  kgm2的污水處理廠(chǎng)剩余污泥,臭氧最佳投加量在  0.038g0·gMSs左右。石璞玉等的研究結(jié)  果表明,當(dāng)臭氧處理時(shí)間為15min時(shí),污泥上清液  中SCO含量達(dá)到最高為100608mgL,較未處  理污泥提高了42085%。污泥上清液中蛋白質(zhì)和

多糖含量在臭氧處理時(shí)間為10min時(shí)達(dá)到最高,產(chǎn)  甲烷率達(dá)到最高為318.39mL·gVs,較空白對(duì)照  組提高了  6%

22消化過(guò)程中投加生物酶促進(jìn)劑、微生物菌種  除了通過(guò)各種預(yù)處理工藝強(qiáng)化紅泥膜厭氧消化外,還  有相當(dāng)部分研究通過(guò)在污泥中投加生物酶促進(jìn)劑或  特定微生物菌群以提高污泥消化效率。李娜0研  究發(fā)現(xiàn)零價(jià)鐵粉(ZV)與表面活性劑烷基多苷  (APG)聯(lián)合投加能夠促進(jìn)污泥的水解、消化及有機(jī)  酸的累積,明顯改變有機(jī)酸分布,提高蛋白酶和a  葡萄糖苷酶活性降低污泥表面張力。宋艷美(研  究發(fā)現(xiàn)改變剩余污泥發(fā)酵液的初始pH值、蛋白質(zhì)  與總糖的濃度比值(PoG)或者菌群條件后,再加入一定量的硫酸鹽還原菌(SRB)能使促進(jìn)有機(jī)酸的產(chǎn)生;最佳的產(chǎn)酸Pmo/G=0.5,最高產(chǎn)酸量均可達(dá)1600mg·L以上。

2.3多種技術(shù)耦合  在上述研究的基礎(chǔ)上,更多的研究向多種技術(shù)  耦合的方向發(fā)展。何楚茵2)等研究結(jié)果表明,臭氧  +酸解、臭氧+堿解的聯(lián)合處理對(duì)剩余污泥的溶胞  效果均有不同程度的改善:剩余污泥破碎率及液相  中多糖濃度上升,污泥顆粒平均粒徑下降。徐慧  敏2的研究結(jié)果表明:超聲+堿解聯(lián)合預(yù)處理技術(shù)  對(duì)污泥破解和有機(jī)質(zhì)溶解的效果,比超聲和堿解單  獨(dú)作用之和更好。污泥破解增加值△ ISCOD/TCOI  與加堿量之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系。超聲和堿解聯(lián)  合預(yù)處理能顯著增加污泥紅泥膜厭氧消化產(chǎn)甲烷量。池勇志研究得出微波+堿預(yù)處理最佳預(yù)處理?xiàng)l件為加熱溫度170℃,加熱時(shí)間1min,加堿量0.05nAoh.g-S。劉吉寶等研究結(jié)果表明微波過(guò)氧化氫堿(0.2)預(yù)處理的強(qiáng)化效果最為顯著,30d累計(jì)產(chǎn)甲烷量比對(duì)照組增加了13.34%,產(chǎn)甲烷速率也得到了提升。

2.4混合基質(zhì)共消化

國(guó)內(nèi)的剩余污泥普遍存在無(wú)機(jī)質(zhì)比例過(guò)高的間題,通過(guò)投加各種底物提高污泥的紅泥膜厭氧消化效率,不但能減少環(huán)境污染,且能進(jìn)一步提高產(chǎn)甲烷量。楊朝勇1等的研究結(jié)果表明,以牛糞和超聲預(yù)處理污泥為發(fā)酵原料,在恒溫35℃±1℃及底物濃度為15gsL的條件下,超聲預(yù)處理污泥與牛糞的比例為1:2時(shí)ⅤS產(chǎn)氣率達(dá)到了470.3mLg-,甲烷產(chǎn)量  在發(fā)酵穩(wěn)定后達(dá)到了58.68%。 ALOIN Manosane(2  等研究結(jié)果表明添加豬糞能明顯提升消化效率,當(dāng)豬

糞與污泥以2:1混合消化時(shí)甲烷累計(jì)產(chǎn)量最高可達(dá)684L·kgVs,比污泥單獨(dú)消化提升了120%,vs  去除率可達(dá)63.1%。張洪等研究了不同混合比下市政污泥與餐廚垃圾二級(jí)高溫共消化的情況,結(jié)  果表明混合比為5:1的反應(yīng)罐穩(wěn)定時(shí)出料的COD濃度最高,為23000mg·L。混合比為3:1時(shí),Vs  去除率、日產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣中甲烷含量最高,分別為42.8%,12000mL,92.49%

2.5分級(jí)分相紅泥膜厭氧消化

中持水務(wù)股份有限公司開(kāi)發(fā)的市政污泥分級(jí)分  相紅泥膜厭氧消化技術(shù),采用高溫水解酸化、中溫甲烷化分  級(jí)分相兩級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)提高污泥可生化性,破解了污  泥紅泥膜厭氧消化的限速步驟。產(chǎn)酸/產(chǎn)氣兩相紅泥膜厭氧消化  在兩個(gè)反應(yīng)池中進(jìn)行,通過(guò)溫度分級(jí)自然形成生物  分相,給產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌提供各自的最佳生長(zhǎng)環(huán)  境(第一級(jí)高溫消化、第二級(jí)中溫消化),提高有機(jī)  物降解率和污泥紅泥膜厭氧消化的沼氣產(chǎn)率。該工藝紅泥膜厭氧  消化時(shí)間比單級(jí)單相紅泥膜厭氧消化縮短30%,污泥有機(jī)  物降解率大于50%,沼氣產(chǎn)率提高35%。處理的污  泥含固率可達(dá)8%-10%,可使消化池容積縮小為  原來(lái)的1/2,對(duì)于已建有紅泥膜厭氧消化設(shè)施的污泥處理  設(shè)施,略加改造即可增加處理能力)。因此,分級(jí)  分相紅泥膜厭氧消化具有廣闊的應(yīng)用前景。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述,多種紅泥膜厭氧消化預(yù)處理方式的耦合工  藝是目前研究的熱點(diǎn),也是今后研究的主要方向之  。但各種預(yù)處理技術(shù),投加生物酶促進(jìn)劑,微生物  菌種,多種技術(shù)耦合以及混合基質(zhì)共消化等技術(shù)仍  處于小試階段,尚未有成熟的中試試驗(yàn)作為規(guī)模化  應(yīng)用的技術(shù)支撐。而分級(jí)分相紅泥膜厭氧消化技術(shù)已有規(guī)  模化應(yīng)用實(shí)例,且具備改造簡(jiǎn)易、無(wú)須投加藥劑等特  點(diǎn)操作難度相對(duì)較低,更具工業(yè)化應(yīng)用的意義。

摘自《中國(guó)沼氣》第4期  黃惠瑩

————————————————————————————————————————————————————————————————————