论文部分内容阅读
活性污泥法是一种广泛而行之有效的传统的污水处理工艺,是当前污水处理领域的主要方法之一,但是该方法会导致大量剩余污泥的产生。剩余污泥是污水处理的副产物,由于其体积大、含水率高、组分复杂、处理成本高,如若未妥善处理将对周边土壤、水体和空气造成极其严重的污染,对生态环境构成威胁,亟待对其进行有效处理。剩余污泥中含有大量的腐殖酸、富里酸等资源类物质,如何高效溶胞破解剩余污泥,使这些资源类物质溶出,是实验研究的重点。本论文以赣州市某城市污水处理厂压滤后的剩余污泥为研究对象,结合臭氧和超声波各自的优点,研究了臭氧协同超声波对剩余污泥溶胞破解的效果,初步分析了联合工艺对剩余污泥的溶胞破解机理。(1)通过对实验所用的剩余污泥物化性质分析发现,剩余污泥主要由菌胶团组成,外部含有大量的EPS,其MLSS、腐殖酸、富里酸、蛋白质、多糖和氨氮分别为21619、280.27、9.78、103.82、39.81、129.49、40.5mg/L,SVI为280.27ml/g,SV30为69ml/L。(2)以COD溶出率作为评价指标,进行了单独臭氧、单独超声波和联合工艺的对比实验。结果发现:单独臭氧的COD溶出率为43.99%,单独超声波的COD溶出率为42.91%,联合工艺COD溶出率为57.28%,在剩余污泥浓度为21619mg/L下联合工艺效果最佳。(3)采用臭氧协同超声波对剩余污泥溶胞破解进行了最佳条件实验研究。结果发现,在臭氧浓度89.96mg/L,超声波频率40k Hz,功率为600W的条件下,处理时间60min下,剩余污泥的MLSS下降了6918mg/L,减少率达到31.99%,TOC下降了101.83mg/L,减少率为76.04%,污泥上清液中的溶解性有机物(SCOD)、蛋白质、多糖、腐殖酸、富里酸、氨氮含量分别增加了372.58%、243.58%、203.95%、976.99%、243.63%、47.65%。(4)在最佳条件下对剩余污泥的SVI和SV30进行了实验研究,结果发现:联合工艺可以改变污泥的沉降性能,提升剩余污泥的脱水性能,且处理后的剩余污泥pH值呈弱酸性。这种剩余污泥处理技术溶胞破解效果明显,对剩余污泥处理技术具有指导意义。(5)通过臭氧协同超声波工艺对剩余污泥的作用动力学研究,借助光学显微镜和三维荧光分光光度计的分析检测,结果发现:光学显微镜下污泥形态由团状变成了颗粒状;三维荧光光谱图发现溶出类物质主要为类腐殖酸类物质,其浓度呈现出由低到高再低的过程,类腐殖酸类物质在60min时光谱图最强,随着作用时间的增加,光谱图逐渐变弱。