污泥的中温和高温两相厌氧消化与两级厌氧消化的对比
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污泥的中温和高温两相厌氧消化与两级厌氧消化的对比
作者:郭治东
来源:《城市建设理论研究》2013年第13期
摘要
建立中温消化池与高温消化池中两相消化系统,将高温消化池中的污泥回流至中温消化池内,用此方法检验中温及高温两相厌氧消化系统对污泥的消解能力,并与单级中温与高温厌氧消化作对比。两相厌氧消化系统中挥发性固体的去除程度取决于污泥回流量,去除率为50.7–58.8%, 比单级高温厌氧消化时挥发性固体46.8%的去除率高很多,也比中温厌氧消化时挥发性固体43.5%的去除率高很多。确切的甲烷产量为424–468mL/VS,这与单级中温厌氧消化产生的甲烷量几乎一样。就两相厌氧消化挥发性脂肪酸和可溶解化学需氧量的去除率而言,其运行的稳定性和出水水质优于单级中温厌氧过程中的。两相系统中的总大肠菌类的破坏率为98.5–99.6%,与单级高温厌氧消化系统中的相似。挥发性固体与病菌的减少率方面的较好表现及两相厌氧系统的稳定运行都可归因于由于污泥回流而带来的良好的高温厌氧环境,以及厌氧菌的稳定养分,还归因于两相系统中厌氧微生物高亲和性。
关键词:厌氧消化;中温的;高温的;同相;污水污泥
中图分类号: [TU992.3] 文献标识码: A 文章编号:
1. 简介
单级中温的彻底混合型厌氧消化广泛应用于废水处理过程中的污泥减量,并获取以沼气为形式的能量。中温厌氧消化通常需要20多天的停留时间,但是不能有效地减少挥发性固体及惰性致病菌。为克服这些局限性,人们对利用具有较高代谢率的嗜温菌来降解污泥的高温厌氧消化的兴趣与日俱增[1–4],虽然高温厌氧消化在减少挥发性固体及惰性致病菌的方面表现比较好,但其出水水质和剩余污泥的脱水能力比较差,需要消耗很多的能量[2,3,5]。高温厌氧消化对运行条件更加敏感,如温度、有机负载率等,还对投入的污泥特性敏感[5,6]。总的来说,可以从消化环境、微生物及工艺配置方面得出厌氧处理过程的的优化条件,每个过程都有其独特的优势。根据之前的研究[7–10],两相或两级厌氧过程在出水水质、甲烷量、挥发性固体降解率及工艺稳定性方面表现良好。这意味着可以通过厌氧工艺的最佳组合来改善厌氧过程。最近研究了由连续的中温和高温消化池组成的两相厌氧消化(TPAD )过程,目的是合理利用中温和高温厌氧消化的优势[11–14]。相比单级过程[12,13,15]来说,TPAD 过程可以在较高负载率下运行,并且对病原生物体有更好的灭活作用[13,15],而且能够像其他的两级或两相厌氧过程一样具有抗冲击负荷能力[8]。然而,TPAD 过程第一阶段的高温厌氧消化池仍对环境条件敏感,可能影响到该过程的整体表现及第二阶段的中温厌氧消化池。此外,TPAD 过程中得到的