城市污水污泥微波热水解特性研究

摘要

在80-170℃进行1-30 min的城市污水污泥微波热水解，微波频率2 450 MHz，最大输出功率1 kW，考察挥发性悬浮固体（VSS）和悬浮固体（SS）溶解率，污泥上清液COD和TOC浓度、污泥粒径、形态变化和碳氢氮含量等污泥热水解特征，分析污泥离心脱水性能的改善和减量化效果.结果表明，微波加热使污泥有机物水解反应快速发生，水解过程受温度影响显著.热水解5 min时，150℃和170℃的VSS溶解率为15.8%和29.4%；10 min时COD溶解率达到19.07%和25.75%，COD和TOC浓度在170℃分别为9 860.0 mg/L和2 949.70 mg/L.超过5-10 min，VSS和COD水解率增加缓慢.通过扫描电镜（SEM）观察到污泥热水解后菌体细胞破裂.与碳和氢相比，污泥中氮的水解率更高，170℃微波热水解5 min氮的水解率达到67%.150℃和170℃热水解10 min离心脱水污泥含水率降低到73.1%和65.5%，脱水性能改善，相应减量化率为33.9%和51.7%.