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目前,在大型城市污水处理厂中应用最为广泛的污水处理技术仍是活性污泥法,活性污泥法具有效率高、占地少的优点,对于控制污染、改善水环境具有重要的作用。但是,这一方法存在的最大弊端在于净化污水的过程中会产生大量的剩余生物污泥,处理这些剩余污泥所需的基建投资占污水厂总投资的30%~40%,运行费用占到污水处理厂总运行费用的20%~50%。同时,污泥作为污水厂产出的固体废弃物,如果不能得到妥善的处理,必将对环境造成二次污染,而目前污泥的处置比较困难,国内还没有合适的方法来处置污泥,污泥的出路堪忧。由此可见,很好地解决污泥处理及处置的问题对于降低污水处理厂处理成本、充分发挥其保护环境的作用具有重要的意义。
根据清洁生产的原则,消除污染应以预防为主,对于固体废弃物的处理应该遵循减量化、资源化、无害化的优先顺序。本课题的研究就是基于这一原则,考察了采用电解法进行污泥减量的可行性。
本文对采用电解法实现污泥减量化的技术进行了系统的研究,主要有两方面的内容:
1.通过静态试验,研究电解对污泥上清液中各水质指标的影响,考察电解条件对电解效率的影响,主要包括:搅拌方式对污泥电解效率的影响;电解质种类及浓度对污泥电解效率的影响;污泥浓度对污泥电解效率的影响。
2.通过模型试验,考察电解污泥量、污泥龄等因素对整个系统污泥减量效果及运行情况的影响;采用污泥减量化运行方式对污水处理系统的影响分析及改进措施研究。
试验结果表明:
(1)采用电解法进行污泥减量,污泥上清液中的氨氮、硝氮含量随着电解时间的增加而增大;
(2)采用电解法进行污泥减量,污泥上清液中的磷酸盐含量理论上会有所升高,但由于电解过程中极板上析出铁离子的化学除磷作用,因此电解后污泥上清液中磷酸盐含量会比较小,甚至监测不到;
(3)采用电解法进行污泥减量,污泥上清液中的SCOD浓度会随着电解反应时间的延长呈规律性的波动变化;
(4)采用电解法进行污泥减量的最佳搅拌方式为曝气搅拌;
(5)采用电解法进行污泥减量的最佳电解质为海水;
(6)采用电解法进行污泥减量的最佳污泥电解浓度为7.0/L~8.0g/L;
(7)在连续试验中采用电解法进行污泥减量,出水的氨氮含量较高,而磷酸盐可以得到较好的去除效果;
(8)在连续试验中采用电解法进行污泥减量,可以改善污泥的沉降性能,避免污泥膨胀;
(9)在连续试验中采用电解法进行污泥减量,污泥龄越短、电解污泥量越大,减量效果越明显。
综上所述,电解法可以对剩余污泥微生物起到化学溶胞作用,将其作为污泥减量的技术是可行的。电解不仅能够减少污泥产量,而且还能改善污泥的沉降性能。电解法污泥减量技术将会被广泛应用于市政污水处理当中。