低温热水解提高污泥厌氧消化性能的研究-论文.pdf

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1、油气田环境保护ENVIR0NMENTALPR0TECT10NOFOIL&GASFIELDS低温热水解提高污泥厌氧消化性能的研究刘巍蒲文晶饶辉凯苗磊钟大辉庄立波吕利民(中国石油吉林石化公司研究院)摘要先将剩余污泥进行低温热水解预处理，其后测定生物化学甲烷势(BMP)来研究热水解对剩余污泥厌氧消化性能的影响。结果表明：污水厂剩余污泥经低温热水解处理可使污泥固体溶解和水解，从而提高剩余污泥厌氧消化性能。最适宜的热水解条件为70℃，24h，此时剩余污泥TCOD去除率由18提高到30，热水解处理后沼气产量提高63。关键词污泥；减量；低温热水解；

2、厌氧消化文章编号：1005—3158(2014)02—0038—030引言污泥厌氧消化是应用最为广泛的污泥减量工艺，可使最终需要处置的污泥体积减少309／6～50_l_，并产生能量，消化完全时可以消除恶臭，杀死病原微生物，消化污泥容易脱水。但剩余污泥的大部分碳素都包裹在微生物的细胞壁内，不易成为厌氧消化的良好3mol／LNaOH溶液碳源，这使得传统的污泥厌氧消化工艺不仅效率低，图1BMP试验装置而且停留时间长。为克服传统污泥厌氧消化工艺消化速率慢、停留时间长、处理效率低的缺点，在污泥厌1．3试验方法氧消化前进行预处理，提高污泥厌氧消化

3、速率已成为低温热水解试验方法：剩余污泥沉淀24h后，弃研究的热点]。去上清液，分别取400mL置于四个三角瓶中，在6O，本文研究了低温热水解预处理技术，探讨了低温70，80℃的条件下分批进行热水解。每一温度系列设热水解对污泥厌氧消化性能的影响，确定了最合适的定的热水解时间分别为8，24，48，72h，到达预设定的低温热水解条件。该技术能有效提高甲烷产量，有利时间后取出一个反应瓶，分析溶解性化学需氧量于能源的回收利用。(SCOD)和挥发性脂肪酸(VFA)。1材料与方法BMP测定程序]：①厌氧菌种驯化：取150mL厌氧菌种置于250mL1

4、．1试验材料血清瓶中，在恒温水浴槽内35℃的条件下振荡培养，剩余污泥取自某污水处理厂回流井回流污泥，剩每天以6的投配率用剩余污泥进行置换，用碱液吸余污泥取回后置于实验室沉淀24h排去上清液收法收集甲烷。备用。②取5OmL经厌氧驯化后的接种污泥加入到厌氧菌种来自某污水厂生活污泥厌氧消化后消125mL血清瓶中，再加入50mL待测污泥，同时取化污泥。50mL经厌氧驯化后的接种污泥作空白样。1．2试验装置③在连接气路前用氮气吹洗反应瓶1min以驱低温热水解试验：恒温水浴振荡器，最高温除反应瓶中的剩余空气，然后迅速用胶塞密封瓶口。度99℃。④将

5、反应瓶置于35。C的环境下进行培养。每日分生物化学甲烷势(BMP)试验装置见图1。别记录泥样和空白样的CH产量，直至产气停止。刘巍，2007年毕业于中国石油大学(北京)环境工程专业，硕士，现在中国石油吉林石化公司研究院环保所从事环保治理技术方面的工作。通信地址：吉林省吉林市龙潭区遵义东路27号吉林石化公司研究院环保所，132021刘巍等：低温热水解提高污泥厌氧消化性能的研究CH气体采用排碱液法用量筒收集。所用碱液为2．2剩余污泥经低温热水解对厌氧消化性能的影响3mol／LNaOH溶液。当沼气通过强碱溶液时，其中的BMP的值可间接表示在

6、厌氧消化过程中被降解c02转化为碳酸盐被溶液吸收，只有CH气体可以通过有机物的数量，通过测定剩余污泥热水解前后的溶液，通过记录量筒刻度的变化计算每日CH4产生量。BMP研究热水解对厌氧消化性能的影响。BMP试1．4分析方法验共分两阶段：第一阶段为厌氧菌种驯化，第二阶段COD采用GB／T11914—89《水质化学需氧量的为BMP测试阶段。测量》的重铬酸钾法；VFA采用五点滴定法。2．2．1厌氧菌种驯化厌氧菌种驯化期间甲烷日产气量见表1。2试验结果与讨论表1甲烷每日产量mL2．1低温热水解对剩余污泥化学性质的影响日期一每日甲烷产量剩余污泥

7、分别在60，7O，80℃条件下经过8，24，11月8日48，72h的热水解，经热水解后SCOD和VFA的变11月10日化趋势见图2、图3。11月11日11月12日11月13日11月15日曼11月16日8∽11月17日11月18日从表1可看出：11月8日～11月11日期间产气量逐渐增多。l1月12日～11月18日期间产气量稳图2剩余污泥各条件下SCOD的变化定，表明已完成污泥驯化。25002．2．2BMP测试结果文8&87&58；试5验过2程中累计3甲烷产量变化趋势见图4。20001500口1000乓>皿删500OⅢ描热水解作用时间／l

8、1图3剩余污泥各条件下VFA的变化时间／d从图2可看出，温度对热水解效果的影响规律是：图4剩余污泥热水解前后累计甲烷产量80。C和70℃明显好于60℃，而80。C与7O℃的效果相差不大。时间对热水解效果的影响规律是：随热