TISTD反应器处理污泥生产性设备试验研究

摘要

随着社会经济的发展，三峡库区城镇化建设的加快，对环境保护的要求也越来越高，污水处理率会不断增加，污泥的产量也将不断增加，污泥的处理处置问题不容忽视。在三峡库区己建的污水处理厂中，污泥在减量和稳定方面的处理技术很欠缺，污泥大都采用机械脱水后直接填埋处置，这样势必会对三峡库区的水环境造成严重威胁。因此，研究适应三峡库区特定情况的污泥处理处置技术对于三峡库区的安全至关重要。
　　 本研究将现代高速厌氧反应器理论与重力浓缩池设计相结合，在明确中试TISTD反应器启动运行中存在的问题后，对中试反应器进行优化设计，并开发TISTD反应器的生产性设备。该设备按处理规模2m3/d、投配率25％进行设计，有效容积为8m3，设计总高4.63m(不包括支架高度，其中反应区高为2.2m)。反应器分外室和内室，各室有效容积均为4m3，外室主要进行污泥的浓缩脱水，而污泥的厌氧消化作用主要集中在内室进行。
　　 试验考察了TISTD反应器在常温下采用逐步培养法进行启动运行的试验研究，结果表明反应器在经过约97d的运行后，反应器内各监测指标趋于稳定，标志启动完成。启动运行期间，进泥含水率为99.65％～99.81％，进泥VS/TS为0.60～0.80，启动完成后排泥含水率稳定在93.41％～94.55％附近，排泥VS/TS为0.45～0.50，VSS去除率约35％，说明反应器浓缩消化效果比普通重力浓缩池和普通消化池效果明显；反应器内各室pH值的范围大部分都在6.5～7.5之间，处于产甲烷菌较佳的pH值范围之内，未出现VFA的积累，且反应器内室中部VFA/ALK在0.1～0.35范围之内，说明消化过程顺利。启动完成后，日产气量650L/d，沼气中甲烷含量占49.33％，说明有机物转化成甲烷的效率较高，并且通过对内室污泥进行扫面电镜观察发现，内室产甲烷菌以甲烷八叠球菌占优势。
　　 为了反应器在不同泥质条件下进行启动试验提供参考依据，进行了剩余污泥在经过碱、酸、热三种预处理下效能试验，结果表明剩余污泥经过碱、酸、热预处理后，随着作用时间的延长，VFA及SCOD均呈增长的趋势，并且前期增长速率较快，后期变缓。液相中pH值变化情况，碱处理后呈下降趋势：酸处理后呈上升趋势；热处理后，T=60℃、T=70℃、T=80℃时，呈下降趋势，T=90℃时，呈上升趋势。并且在预处理效果好坏方面，碱预处理好于热处理，热处理好于酸处理。