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热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响研究

2017-02-17 10:55来源:环境科学作者:杨世东 陈霞关键词:污水处理污泥处理热碱处理收藏点赞

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正交试验表中每组试验做3个平行,通过浓缩和稀释调节控制污泥浓度,采用8 mol ˙L-1 NaOH进行pH调节,污泥加热是将装有污泥的水热反应釜(上海岩征)置于不同温度的马弗炉(Nabertherm P330,德国)中完成,加热时间根据设计要求控制. 污泥进行完热碱处理,冷却后进行相关分析. 1.2.2 验证试验

为了验证正交试验得出的单位污泥SCOD随温度和pH的变化趋势,进行如下验证试验:采用8 mol ˙L-1 NaOH分别将污泥pH调节为6.9±0.1、 9.0±0.1、 10±0.1、 11.5±0.1、 12.5±0.1,并稳定5 min. 再将上述5种不同pH值污泥分别置于20、 100、 175及210℃处理60 min,冷却后进行相关分析,各做3组平行试验. 1.3 分析方法

COD采用COD分析仪(HACH D2800,美国)测定. SCOD的测定,首先将样品在4 500 r ˙min-1离心分离10 min,之后用0.45 μm的微孔水系滤膜过滤之后进行测定. 污泥的粒径采用激光粒度分析仪(Malvern Mastersizer 2000,英国)测定,用中值粒径d0.5表示. 分形维数根据激光粒度仪的测量数据按照光散射法计算确定. pH值采用pH计(Sartorius PB-10,德国)测定,SS、 VSS等采用标准方法测定. 每个指标做3个平行,其平均值为检测结果. 2 结果与讨论 2.1 不同热碱预处理条件对污泥融胞的影响

热碱处理会破坏污泥的絮体和微生物细胞,从而导致细胞间胞外聚合物和细胞内有机物被释放[18]. 污泥的融胞作用可以用溶解性有机物(SCOD)的释放来表示,按正交设计表(表 1)进行热碱处理后,单位污泥SCOD的变化见表 2,其极差及方差分析见表 3. 从中可知,极差大小为:pH>温度>时间>污泥浓度. 结合方差分析结果可知,这4个因素对污泥释放SCOD影响的显著性为pH值是高度显著,温度和处理时间是显著,污泥浓度是不显著. 因此,这4个因素对污泥释放SCOD影响的显著性顺序为:pH>温度>时间>污泥浓度.


表 2 正交试验结果


表 3 污泥SCOD正交试验极差及方差分析 1)

根据试验结果,可以得到单位污泥SCOD随4个因素的变化(图 1). 从图 1中可知,单位污泥SCOD随pH的升高或处理时间的延长而升高,此变化趋势与文献一致. 单位污泥SCOD随温度的升高呈先升高后降低的变化:当温度低于175℃时,SCOD随温度升高而增加,而当温度高于175℃时,SCOD值随温度的升高反而降低. Neyens等[20]研究表明:污泥在175℃条件下热处理60 min后微生物细胞被破坏,从而释放出大量SCOD,但当热处理温度高于175℃会限制污泥释放SCOD. 此外,随着污泥浓度升高,单位污泥SCOD有一定增加,但增加幅度不如其它3个因素. 图 1表明,在本试验条件下,4个因素对热碱处理释放单位污泥SCOD的最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g ˙L-1、 pH 12.5、 温度175℃和处理时间60 min.

原标题:热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响研究
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