廊坊市食品廠污水處理設備調試流程

預處理技術

物理法

微波預處理

對剩余污泥進行微波預處理能有效殺滅產甲烷菌，部分產氫和產酸細菌則因能夠生出芽孢而免遭殺滅，從而利用剩余污泥產氫。

在用90 W的微波預處理污泥時發(fā)現，當預處理時間為6 min時，比產氫速率可達8.03 mmol/(g·d).沈良等的研究表明，微波處理顆粒污泥的Z時間是5 min,此條件下產氣量為59mL/g,其中氫氣的體積分數為39.8%,是未處理時的2.5倍和3.6倍。微生物總量的下降會導致氣體產生量減少，COD的降解量也隨之降低。產氫過程中COD只能去除20%～40%,剩余的COD主要以揮發(fā)性有機酸的形式存在。

將接種的污泥在96 ℃下采用微波進行預處理，發(fā)現氫氣產氣量比傳統的加熱預處理提高了(16±4)%,說明微波預處理對于產氣有積極作用。研究表明，在用微波爐以720 W功率持續(xù)輻射1 L污泥5 min后，得到的Z大產氫率為15.9 mL/g,占到產氣量的72.3%,這是因為此種預處理方式有效抑制了厭氧消化過程中耗氫菌的活性，使底物的厭氧消化過程停留在產氫產乙酸階段，產甲烷菌在恢復至正常條件26.0 h后仍未恢復活性。

微波預處理剩余污泥不僅可以實現污泥資源化、減量化和無害化，還可以提高產氣量和產氣速率，同時對其后續(xù)的厭氧消化有一定的促進作用。因此，微波預處理剩余污泥被認為是發(fā)展前景的污泥處理技術。微波預處理技術不僅加熱快、熱效高，同時可提高污泥的破解效果和污泥厭氧消化性能。

超聲波預處理

超聲波預處理可以使污泥中微生物的細胞壁破裂，促進胞內溶解性有機物釋放;同時氣穴現象產生的氣泡破裂可以改變污泥的結構，有利于剩余污泥的有機物釋放，從而改善剩余污泥的活性。

利用SonifierS-450D模擬式超聲波細胞破碎儀，在頻率為20 kHz,能量密度為2 W/mL條件下連續(xù)輻射污泥5min,可產氣11.2 mL,氫氣體積分數為41.00%,平均產氣量為6.03 mL/g.處理后污泥SCOD為1 190 mg/L,氫氣產量為4.6 mL,產氫量的變化與SCOD的變化相似。

超聲波預處理具有無污染、能量密度高、破解速度快、穿透性好、方向性好等特點，所以超聲波處理污泥作為一個研究熱點日益受到人們的關注。污泥經過超聲波處理后其脫水性大大提高，大幅度減少了污泥量，提高了其對有機物的降解能力，同時加速了污泥的厭氧消化過程。

熱預處理

對污泥進行熱預處理，不僅會破壞污泥絮體的結構，還可以破壞污泥細胞的細胞壁，使其細胞內的有機物釋放出來;此外還可以抑制或殺死耗氫菌和其他非產氫菌，而產氫菌(如：革蘭氏陽性菌、芽孢桿菌等)則能形成芽孢從而活性不受影響，有利于后續(xù)的污泥厭氧消化產氫。

污泥累積產氫量和Z大比產氫率都是隨溫度的提高先增大后減小，時間對其幾乎沒有影響。在溫度為75 ℃，處理時間為10 min的Z條件下，污泥累計產氫Z大，為20.3 mL,比原污泥提高了19倍;Z大比產氫率為212.6mL/(kg·h),是原污泥的9倍。

熱處理后，污泥厭氧發(fā)酵產氫的過程主要降解蛋白質，降解率為20%～41%,糖降解較少，降解率僅為8%～27%.謝波等采用污泥厭氧發(fā)酵制氫，在溫度為121 ℃，加熱時間為30 min的條件下，對Pseudomonas sp. GL1菌株進行滅菌預處理，發(fā)現經滅菌處理的污泥產氫體積為29.20 mL,氫氣體積分數高達81.45%,產氫率為30.07 mL/g;同微波和超聲波預處理相比較，其產氫效果Z。通過研究指出，經過滅菌處理的污泥產氫能力顯著提高，氫氣產率從未處理污泥的0.35 mL/g提高到16.26 mL/g.

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