生化剩余污泥湿式氧化减量机理研究.pdf

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1、石油炼制与化工2014年9月节能减排PETROLEUMPR0CESS1NGANDPETR0CHEM1CALS第45卷第9期生化剩余污泥湿式氧化减量机理研究李本高，孙友，张超(中国石化石油化工科学研究院，北京100083)摘要：改善污泥脱水性能对大幅减少生化剩余污泥体积意义重大。采用湿式氧化方法对生化剩余污泥进行消解，可将污泥的主要污染物高分子挥发性悬浮物降解，使其转变为水溶性蛋白质、糖、有机酸及氨氮等小分子有机物，使污泥脱水性能得到显著改善而容易脱水。关键词：污水生化剩余污泥湿式氧化体积减量国家环保标准的日趋严格和环保力度的加大始计时，反应完毕

2、时，开启冷却水阀，待反应釜温促进了污水处理行业的高速发展，到2012年，全国度降至8O℃以下时，停止搅拌，开启放空阀，待压累计污水处理能力达5．18N10m。／a，另有1100力与大气压平衡时，打开反应釜盖，将试验样品全座污水处理设施正在建设中，到“十二五”末，全国部取出，进行相关分析。污水总处理能力将达到6．20×10m。／a_1]，无疑对环境保护作用重大。但随之带来了大量的生化剩余污泥(简称为污泥)，按照当前污水生化处理产生的污泥量计算，到“十二五”末全国每年将产生含水量98的污泥3．72×10。1TI3[，体积十分庞大。含水污泥主要由水、

3、无机颗粒、微生物代谢物等组成，成分复杂，对环境污染严重，且处理十分困难，成为人们关注的热点，为此开展了大量的氮气瓶反应釜控制面板研究工作，取得了一定进展]。研究人员普遍认图1污泥湿式氧化试验装置示意识到要大幅减少污泥量，必须改善污泥的脱水性能，大幅降低其含水率。而造成污泥脱水困难的2结果与讨论根源在于污泥中含有水化作用极强的固形高分子挥发性悬浮物(VSS)，因此，深入研究VSS降解机2．1污泥性质及组成理，对消除VSS的水化作用，开发更有效的污泥减某炼油厂污水处理系统污泥的主要性质及组量技术具有重大意义。成见表1。由表1可见，污泥含水率为97．

4、6～98．2，化学耗氧量(COD)为20480～24912l实验mg／L，悬浮物(Ss)浓度为18554～23640mg／L，污泥取自某炼油厂污水处理系统的污泥浓VSS浓度为13344～17090mg／L，(VSS)／缩池。(SS)为71．9～72．3，BOD5／COD仅0．07～蛋白质采用Folin一酚测定法测定；糖采用蒽酮0．10，总氮(TN)浓度为1639～1906mg／L、试剂法测定；VSS、COD、BOD、氮含量等采用相关标准方法测定。所用试剂均为分析纯。收稿日期：2014—02—18；修改稿收到日期：2014—05—25。作者简介：

5、李本高，教授级高级工程师，从事水处理和石油化湿式氧化试验装置示意见图1。将500mL含学剂技术研发工作，发表论文84篇，出版专著500余万宇，获水污泥加入到反应釜中，开启氧气瓶减压阀将反国内外授权发明专利109件。应釜充氧至设定压力，关闭氧气阀，接通电源，启通讯联系人：李本高，E—mail：libengao．ripp@sinopec．com。动反应釜磁力搅拌器，并加热升温到预设温度，开基金项目：中国石油化工股份有限公司合同项目(311047)。86石油炼制与化工2o14年第45卷总P(TP)浓度为375～404mg／L，总蛋白质控制在200℃比

6、较适宜。对比SS浓度和VSS浓(TPN)浓度和总糖(TCH)浓度分别为8142～度的降幅可知，SS的减少主要是由于VSS的减9005mg／L和841～1110mg／L，毛细管吸水时间少，说明湿式氧化主要是使VSS含量降低。(CST)不小于150S，比阻(SRF一)不小～一于～∞1．6～一7×～一2．一3忸一反应一温度对一～污泥组成的影响10¨m／kg。表明该污泥为典型的有机质污泥，含2．3．1COD污泥经不同温度湿式氧化处理后水率高，生化性和脱水性都较差。的COD值见图3。由图3可见：当氧化温度小于表1某炼油厂污水处理系统污泥的主要性质及组成1

7、50。C时，污泥总化学需氧量(TCOD)基本不变，项目数据但溶解性化学需氧量(SCOD)随氧化温度升高而大幅增加，从氧化前的300mg／L增至氧化温度150℃时的11205mg／L，增幅达到10905mg／L，9一～．6～～．㈣28～ⅢO～25～∞1¨4～13～说47～明在94～此m～一氧≥化。一，＼、温汀似)(H度范围内，固形有机物主要发生降解反应，从不溶性的大分子转变为水溶性的小分子，氧化作用不明显；当氧化温度从150℃继续升高到220C时，污泥TCOD随反应温度升高而大幅降低，从氧化温度150℃时的24640mg／L降至氧化温度200℃时

8、的10429mg／L，降低了14211mg／L，SCOD随氧化温度升高也有所降低，从氧化温度150℃时的11205mg／L降至氧化温度220℃时的81