污泥厌氧消化技术与预处理方式,本论文为您写厌氧毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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【摘 要】通过物理法、化学法以及物理化等方式,处理污水后留下的副产物就是污泥,污泥由有机残片、细菌菌体、无机颗粒等物质组成,属于复杂的非均质质体,污泥悬浮物浓度通常保存在1%～10%之间,呈现出出胶体状态.当前各个国家污水生物处理的数量不断增大,污泥產生量也不断增加,全球都开始关注污泥对于环境的污染,需要投入更多的精力研究污泥的处理处置.当前有关污泥主要的处理方式包括厌氧消化、好氧堆肥、干化焚烧等,在这些技术当中,厌氧消化可以实现污泥稳定化、无害化、资源化.
【关键词】污泥厌氧消化；技术发展；预处理方式
一、概述污泥厌氧消化技术
污泥厌氧消化利用兼性菌和厌氧菌,产生厌氧生化反应,对于污泥中的有机物质进行分解,实现污泥的减量化和稳定化,同时这种污泥处理工艺还会产生沼气.回收沼气之后可以应用于燃烧发电或者供热,也可以加工沼气,使其成为工业原料,消化之后,污泥经过脱水和无害化处理,可以制作成为有机肥,在水泥厂和燃煤电厂可以当做是辅助燃料.
Bryant等人在1979年以微生物种群的生理分裂特点为基础,提出污泥厌氧消化技术,他们认为厌氧消化主要包括水解及酸化阶段、乙酸化阶段、甲烷化阶段,这三个阶段之间相互影响又相互联系,具有独特的微生物群体.在水解酸化阶段：微生物当中的细菌、原生动物以及真菌等都会参与这个阶段,通常都是绝对厌氧菌,此外还包括兼性厌氧菌,在微生物水解酶的影响下,污泥当中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等高分子有机物都会被水解成溶解性物质,随后在转化成短链脂肪酸和乙酸等.在乙酸化阶段：在这个阶段,主要包括产氢产乙酸菌和同型乙酸菌,转变水解酸化产物为绝对厌氧菌.甲烷菌一方面需要转化氢、二氧化碳为甲烷,另一方面可以实施乙酸脱羧,使其产生甲烷.
二、污泥厌氧消化技术发展
(一)有机废物和污泥协同厌氧消化技术
我国每年都会产生庞大的生活垃圾,其中就包括了大量的厨余垃圾与油脂等有机废物,单独对于这些垃圾实施厌氧消化无法获得理想的效果,但可以将有机废物与污泥实施混合消化,可以获得良好的效果.因此在今后的发展过程中,有机废物和污泥协同厌氧消化技术是重要的研究方向,可以研究两者最合适的混合比例,寻求最佳的各种工艺参数,促进工程应用.
(二)污泥预处理技术
今后需要加大力度研究低能耗、高效率的预处理技术和相关技术设备,平衡厌氧消化产能和预处理耗能,使各种预处理技术的经济性和可用性不断得到提高.
三、污泥厌氧消化技术预处理方式
(一)高压喷射预处理技术
利用高压泵,循环喷射污泥至一个固定的碰撞盘上,在这个过程中产生的机械力可以将污泥当中微生物的细胞结构给予破坏,释放细胞当中的物质,使污泥中蛋白质含量得到提高,促进水解.利用3MPa高压喷射预处理的污泥,经过厌氧消化,污泥挥发性固体的去除率明显获得提高,可以达到13%～50%,这就说明利用高压喷射方法可以促进污泥厌氧消化的进行.通过相关试验可以明确,利用高压喷射法预处理污泥的SCOD、STOC、蛋白质浓度都获得提高,与此同时污泥碱度和总磷含量也获得提高,降低了SS浓度,这就说明利用高压喷射法可以提高污泥消化性能.
(二)超声波预处理技术
利用超声波处理法、破碎细胞超声波技术实施污泥的预处理,主要是破坏微生物细胞的细胞壁,可以释放细胞的有机质,促进污泥水解和消化.通过实验可以明确,利用低频超声波可以获得最有效地机械力,超声波处理污泥的时间要控制在30min以内,因为随着处理时间的增加,污泥产气量也会由此增加.超声波技术不会产生污染,同时分解速度非常快,可以在极短的时间内释放细胞中的物质,但是固体水解效果却比较差,此外各种液体参数和超声波设备会直接影响到超声波的作用,因此在大规模工程中仍旧无法普及应用.
(三)热处理技术
热处理法主要就是利用加热的方式,使污泥当中部分细胞体受热膨胀,最后破裂,释放出蛋白质和胶质等,随后在高温影响下,通过受热水解、溶化,形成氨氮、挥发酸、碳水化合物等,这样可以促进污泥厌氧消化.通过大量的试验,污泥水解热处理最佳的温度范围就是165℃～180℃.选择170℃的温度,加热时间控制在30～60min,实施预处理污泥,通过5～10天厌氧消化,可以获得更高的有机物去除率和沼气产气量,同时也可以有效地改善污泥的脱水性能.利用175℃的高温实施污泥热处理,通过厌氧消化可以获得大量的沼气,与未经处理的污泥进行比较,沼气产量要高出60%多.
(四)碱处理法
在常温条件下,通过加碱的方式,促进污泥溶解自身一些纤维成分.利用碱液预处理,可以有效地溶解污泥中硝化纤维,转化硝化纤维为有机碳化合物,具有可溶性特点.总之利用碱处理法可以在增污泥中COD和VS的降解率,使其产气量不断增大,同时提高产气中的甲烷含量,使污泥厌氧消化的周期不断明显缩短.
四、结语
综上所述,本文主要对于污泥厌氧消化技术发展及预处理方式进行研究,有利于促进污泥厌氧消化技术在我国的应用和普及,节约能源.
参考文献
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[2]曹秀芹,陈爱宁,甘一萍.污泥厌氧消化技术的研究与进展[J].环境工程,2008（s1）：215～219.
作者简介：陈传积（1996—）,男,汉族,山东枣庄人,本科,研究方向：化学.
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