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随着工业化和城市化进程的加快,城市污水处理车间产生的未经处理的污泥越来越多。传统的污泥处理方法存在工艺复杂或者化学药剂污染等问题,因此需开发其它更加有效的污泥处置方法。超声波技术作为一个研究热点日益受到人们的关注,其反应条件温和、无污染、脱水效果明显；可以使污泥解体,细胞分解,将有机物释放出来转变为可溶态,从而替代或部分替代污泥水解,加速污泥厌氧消化。本文以城市污水处理厂污泥为研究对象,选用OSA工艺,对超声波技术联合OSA工艺优化污泥减量化进行探索性研究。采用单因素和正交回归优化实验,分别进行超声波预处理破解污泥、强化污泥厌氧消化和提高污泥脱水性能的实验,在最佳超声波技术参数组合下,进行了超声波联合OSA工艺污泥减量化实验。本文研究的主要结论：1.通过单因索试验,研究了单频超声波、双频超声波、不同的超声时间、不同的声能密度条件下,COD、 TP、NH3-N增量的变化。2.通过正交试验选取双频超声波预处理破解污泥的最优条件。以VSS/SS、 NH3-N值为指标,影响因素的显著顺序都为双频组合>声能密度>超声时间。对VSS/SS而言最优的超声参数组合为双频组合18kHz、20kHz,声能密度为0.075W/ml,超声时间为5min;对于NH3-N而言,最优的超声波预处理参数组合为：双频组合为18kHz、20kHz,声能密度为0.1W/ml,超声时间为5min。3.研究超声波预处理、H2O2预处理、同时采用超声波与H2O2(?)页处理对污泥的破解效果。结果表明：超声波预处理在一定时间范围内随着超声时间的延长,污泥的SCOD值、上清液中的蛋白质含量都增加,VSS/SS值呈非线性变化。H2O2预处理时,污泥的SCOD增量随H202用量的增多而减少。H2O2与超声波联合预处理的方式,污泥的溶解性COD(SCOD)的增量明显高于单独超声波和单独H2O2预处理。对比试验结果表明：同时采用超声波与H202预处理后,污泥的产气量较未处理明显增多,同时也缩短了污泥厌氧消化所需的时间。4.研究超声波、絮凝剂、超声波联合絮凝剂强化污泥脱水的效果。结果表明：单独采用超声波预处理时,双频超声波强化污泥脱水效果优于单频超声波；单独絮凝剂处理时,硫酸铝(Al2(SO4)3)提高污泥脱水性能优于硫酸铁(Fe2(SO4)3)和聚丙烯酰胺(PAM)。对比试验结果表明,同时投加硫酸铝(Al2(SO4)3)和超声波预处理,污泥脱水效果最佳。正交回归优化超声时间(X1)、絮凝剂投加量(X2)、超声功率(X3)三者之间的线性关系为y=0.864+0.13X1+0.09X2+0.01X3+0.03X1X2。5.研究了超声波预处理破解污泥回流至厌氧池,对污水出水水质和污泥减量效果的影响。对比了无超声波预处理的反应池,超声波-OSA工艺出水SS、COD、TN、TP均达到国家出水排放标准,污泥的产量最终减少了31.17%。超声波技术联合OSA工艺可以实现污泥的减量化。通过研究结果表明,双频超声波更有利于污泥的破解,超声波预处理破解污泥回流至厌氧池,联合OSA工艺,有利于污泥的减量化。