品牌: | 藍(lán)陽環(huán)保 |
產(chǎn)地: | 江蘇常州 |
加工定制: | 是 |
單價: | 25321.00元/套 |
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所在地: | 江蘇 常州 |
有效期至: | 長期有效 |
發(fā)布時間: | 2023-11-24 00:36 |
最后更新: | 2023-11-24 00:36 |
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目前,,有多種tigao污泥資源化利用的污泥預(yù)處理技術(shù),,如超聲波,、酸堿處理或熱水解等,其進(jìn)行細(xì)胞破壁釋放有機(jī)質(zhì),,并作為碳源利用或tigao厭氧消化效率.,,但受到高能耗、高化學(xué)品用量,、腐蝕性的限制,,大規(guī)模應(yīng)用較為困難。因此,,探尋一種低能耗,、工藝簡單的污泥破壁方法刻不容緩。利用電場進(jìn)行的污泥處理,,如電滲透和高壓脈沖電場(PEF)技術(shù),,近年來有所發(fā)展。電滲透主要應(yīng)用于污泥脫水,該技術(shù)不會破壞污泥細(xì)胞壁,,使脫水后污泥有機(jī)質(zhì)損失較少,;PEF技術(shù)是利用脈沖電場破壞或致死生物細(xì)胞或基本單元的技術(shù),廣泛應(yīng)用于食品行業(yè).,。在污泥破壁預(yù)處理領(lǐng)域?qū)儆谛屡d技術(shù),國外已有相關(guān)研究,,而國內(nèi)仍處于探索階段,。Lee等的研究表明,PEF預(yù)處理污泥能夠強(qiáng)化厭氧水解速率,;Ki等使用進(jìn)行預(yù)處理污泥,,發(fā)酵后揮發(fā)性脂肪酸的積累tigao了2.6倍;國內(nèi)研究者主要對碳源利用和厭氧消化方面作了效果驗證,,未對PEF預(yù)處理污泥技術(shù)的影響因素以及優(yōu)化參數(shù)tigao處理效果方面進(jìn)行探究,。
PEF技術(shù)的運(yùn)行參數(shù)是控制污泥破壁效果的關(guān)鍵。本研究為進(jìn)一步tishengPEF技術(shù)在污泥破壁領(lǐng)域的處理效果,,并釋放更多有機(jī)物供后期的資源化利用,,對不同控制參數(shù)的影響及試驗效果tisheng進(jìn)行深入探究,為實際應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)依據(jù),。
1,、材料與方法
1.1 試驗?zāi)噘|(zhì)
本試驗所用的剩余污泥取自河北省某城鎮(zhèn)污水處理廠,具體泥質(zhì)情況如表1所示,。
該城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水為城區(qū)的生活污水,。濃縮池的污泥主要是剩余活性污泥,包含少量的初沉污泥,,污泥的有機(jī)物含量較高,,污泥濃度高,顏色呈黃褐色,。
1.2 試驗裝置與方法
試驗裝置如圖1所示,,試驗電極為同軸電極,污泥泵處理liuliang為3m3/h,,同軸電極外電極尺寸為φ80mm×700mm,,內(nèi)電極尺寸為φ40mm×400mm,高壓脈沖電源為實驗室特種電源,,型號為TREK3020A,,檢測波形的示波器為美國泰克示波器型號為TektronixAFG3052C。
試驗時,,通過污泥泵將儲泥槽的污泥打入同軸電極裝置中,,高壓脈沖電源作用于電極,通過產(chǎn)生的電場將污泥進(jìn)行破壁處理,處理后的污泥由出口排至儲泥槽,。本試驗主要通過調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度,、頻率、占空比和波形這4個參數(shù)考察其對試驗的效果,。試驗取泥0.1m3,,連續(xù)運(yùn)行2h,參數(shù)控制如下:電場強(qiáng)度為0~30kV,,頻率為50~500Hz,,占空比為10%~50%,輸出波形為方波,、正弦波,、三角波。高壓脈沖電場反應(yīng)器中的污泥,,每隔15~30min取出50mL的水樣,,每次取3組,離心后進(jìn)行SCOD(溶解性COD)的分析,。試驗使用離心機(jī)型號為飛鴿KA-1000,,轉(zhuǎn)速為3400r/min,離心時間為20min,。
1.3 分析方法
試驗中細(xì)胞的破壁程度以SCOD溶出的含量表征,,SCOD使用0.45μm濾膜過濾后,使用連華COD測定儀分析,;TN使用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法分析,;TP使用鉬銻抗分光光度法分析;pH使用METTLERpH計分析,。
2/結(jié)果與討論
2.1 電場強(qiáng)度對破壁效果的影響
相關(guān)研究中.提到,,電場強(qiáng)度增強(qiáng)有利于處理效果的tisheng,本試驗在實際運(yùn)行過程中通過調(diào)節(jié)電壓值對電場強(qiáng)度進(jìn)行控制,,分別選取兩組電壓為8kV與30kV,,驗證其對應(yīng)電場強(qiáng)度為3.2kV/cm和12kV/cm的結(jié)果,并與不加電場(空載)試驗進(jìn)行比較,。在方波波形,、占空比為50%,頻率未為50Hz條件下,,測得上清液中SCOD隨時間的變化趨勢如圖2所示,。
空載試驗主要探究反應(yīng)裝置對污泥的物理磨損引起有機(jī)物的釋放情況。由圖2可知,,SCOD含量隨著電壓(場強(qiáng))的增加而tigao,,空載試驗增幅為34.5%,。這是因為剩余污泥中具有能源釋放潛力的有機(jī)物大部分存在于污泥絮體以及微生物的細(xì)胞膜(壁)內(nèi)部原生質(zhì)中.,因物理作用能夠打碎少量的菌膠團(tuán),,釋放出一小部分的有機(jī)物,。8kV電壓下,SCOD增幅為93.3%,;30kV電壓下,,SCOD增幅為243.5%,分別達(dá)到空載試驗和8kV下的8.6倍和2.6倍,。說明,,電場強(qiáng)度的增加有利于SCOD的釋放。試驗將在電壓30kV即電場強(qiáng)度為12kV/cm的基礎(chǔ)上,,分析其他因素對污泥破壁效果的影響。
2.2 頻率對破壁效果的影響
電場強(qiáng)度在12kV/cm,、占空比為50%,、方波條件下,將頻率調(diào)至50,、500Hz,,分析頻率對污泥破壁效果的影響,圖3為高壓脈沖電場處理120min后,,SCOD,、TN、TP含量的變化情況,。
由圖3可知:初始SCOD,、TN、TP含量分別為49.6,、28.4,、10.3mg/L,頻率50Hz處理后的SCOD,、TN,、TP的含量為173.1、35.0,、20.6mg/L,,SCOD增幅為243.5%;頻率500Hz處理后的SCOD,、TN,、TP的含量為97.8、37.5,、22.9mg/L,,SCOD增幅為97.1%,。隨著頻率的升高,TN,、TP隨之升高,,而SCOD含量下降,另外試驗過程中在500Hz條件時出現(xiàn)“嘶嘶”聲響,,這可能是因為電極之間產(chǎn)生了放電現(xiàn)象,,放電后產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)將SCOD降解,導(dǎo)致SCOD含量下降,。相關(guān)資料.表明,,兩極間所加電壓為一定值時,頻率的升高會擊穿絕緣介質(zhì)產(chǎn)生放電,。放電過程會產(chǎn)生大量的羥基自由基等,,對有機(jī)污染物具有優(yōu)良的去除效能。
試驗結(jié)果表明:污泥破壁效果受頻率影響,,頻率的增大有利于TN,、TP的釋放,這是由于電場強(qiáng)度一定時,,頻率增大延長了電場作用時間,,有利于tigao破壁程度。但在電場強(qiáng)度一定的條件下,,頻率升高到一定值時可能引起放電現(xiàn)象,,降低SCOD的含量。
2.3 占空比對破壁效果的影響
在電場強(qiáng)度為12kV/cm,、頻率為50Hz的方波條件下,,將占空比分別調(diào)節(jié)至10%、30%,、50%,,分析占空比對污泥破壁效果的影響,占空比是在一串理想的脈沖序列中(如方波),,正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值,。試驗經(jīng)預(yù)處理120min,SCOD含量的變化如圖4所示,。
由圖4可知:不同占空比下的SCOD釋放效果相差明顯,,占空比為10%時的SCOD從51.7mg/L增長到257.9mg/L,增幅為398.8%,;占空比為30%時的SCOD從52.6mg/L增長到200.1mg/L,,增幅為280.4%;占空比為50%時的SCOD從49.6mg/L增長到173.1mg/L,,增幅為248.5%,。理論上來講,,占空比越高,正脈沖在總周期的時間比例越大,,正脈沖的持續(xù)時間越長,,對tigao破壁效果有利。試驗結(jié)果表明,,占空比越低,,SCOD的含量越高,污泥破壁效果越好,,得出占空比在10%左右的條件下,,污泥破壁效果好。這可能是由于縮小占空比后的脈沖上升和下降的時間更短,,作用于細(xì)胞壁的能量也更為集中,。