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活性污泥法是目前世界上应用最广泛的污水生物处理技术,但它一直存在一个最大的弊端,就是会产生大量的剩余污泥,因此,研究开发经济高效的剩余污泥减量化新工艺并应用到生产实际具有重要的经济价值和社会意义。
本课题采用臭氧破解取自污水厂的剩余污泥,主要研究不同处理条件下臭氧破解效果的差异,以及处理前后污泥的性状变化分析,对臭氧破解污泥的反应机理进行了初步分析,建立了臭氧污泥减量数学模型。主要结论如下:
臭氧化过程中部分固相有机物被无机化,部分溶解后以液相有机物形式存在;低浓度臭氧对污泥细胞的破解效果优于高浓度臭氧;同一臭氧浓度相同臭氧投加量下,高浓度污泥减量程度高于低浓度污泥;存在臭氧的最小有效投加量;臭氧氧化过程中污泥SVI下降,污泥沉降性能提升:
本试验确定的最佳臭氧投加量为0.01gO3/gMLSS;
臭氧对液相有机物氧化作用非常明显:VSS与COD的关系约为:0.5gCOD/gVSS,远低于经验值1.42gCOD/gVSS;
当MLSS削减率为13.7%时,有36%的氮以其它形式(N2、NH3)逸出,每gMLNSS可引起破解后污泥上清液中TP的增加量为2.4mg;
中性条件下,更有利于臭氧破解污泥;
羟基自由基对臭氧破解污泥反应的有显著影响;
臭氧破解污泥反应的数学模型为,dPCOD(-)%/dt=10.676×[臭氧投加量]0.627×[臭氧浓度]0.486×[污泥削减率]0.175。