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我国污水处理厂大部分采用生物法脱氮除磷,氮、磷的去除效率很难进一步提高,且常常面临碳源不足的问题,同时此方法还会产生大量的剩余污泥。剩余污泥的处理和处置也是目前污水处理厂存在的难题。试验将碱预处理剩余污泥在厌氧条件下水解酸化,优化剩余污泥水解的控制条件。
在室温、起始pH值为10的条件下,试验结果表明,碱预处理剩余污泥最佳产酸的搅拌速度和污泥浓度为70rpm和400g/L。此时,单位质量污泥的产酸量在反应的第5天达到最大为93.3×10-3,产酸量为8370.0mg/L。
碱预处理剩余污泥厌氧水解过程中不但产生大量的VFAs,同时还伴随有氮、磷的释放。通过鸟粪石结晶法处理酸化液,添加MgSO4和KH2PO4控制Mg、N、P的摩尔比为1∶1∶0.6,使得酸化液中氮磷的去除率达到67.6%和91.8%。
通过不同碳源对A2/O系统脱氮除磷效果的影响研究表明,酸化液能够有效地促进脱氮除磷的效率。以甲醇为碳源的最佳投加量为40mg/L,相应COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为96.55%、99.26%、69.54%和92.91%。以乙酸钠为碳源的最佳投加量为90mg/L,相应COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为89.93%、99.5%、73.08%和95.91%。以酸化液为碳源的最佳投加量为15ml/L,相应COD、NH4+-N、TN和TP的去除率分别为91.23%、99.2%、75.15%和86.59%。虽然酸化液对脱氮除磷的影响效果不及甲醇和乙酸钠,但是以甲醇和乙酸钠为碳源会大大增加污水厂的污水处理成本。
本论文旨在解决城市污水处理厂面临的碳源不足和剩余污泥处理与处置的问题。以剩余污泥水解酸化液为碳源不仅能够促进生物法脱氮除磷,且一定程度上实现了污泥的减量化,具有良好的经济效益和社会效益。