微波-改性活性炭纖維法處理剩余污泥及其對污泥厭氧消化的影響研究.pdf

1、隨著生活污水排放量及污水處理深度的不斷增加，污水處理廠產(chǎn)生的污泥越來越多，厭氧消化作為能同時實現(xiàn)污泥減量化、穩(wěn)定化和資源化的技術，近年來一直備受關注。在污泥的厭氧消化過程中，污泥水解是限速階段，因此在厭氧消化前需對污泥進行預處理。微波預處理是眾多預處理方法中的一種，單獨微波預處理對污泥絮體的破裂效率有限，往污泥中加入吸波材料，能提高污泥對微波能的使用效率，但添加吸波材料預處理的過程材料抗氧化性能有限且材料易與污泥粘連，預處理效率仍然有限

2、。目前，常見的用于微波預處理的吸波材料為活性炭纖維（Activated Carbon Fiber，ACF）。本文通過向污泥中添加改性活性炭纖維（Modified Activated Carbon Fiber，MACF）來提升污泥預處理效果。本文主要分析了添加不同材料下的微波法對污泥預處理的效果以及經(jīng)預處理后的污泥厭氧消化性能；探討了污泥厭氧消化過程中微生物種群的變化。主要結論如下：
　　①微波預處理過程中，材料的最佳投加量和最佳預

3、處理時間分別為0.16g/gVS和4min。此時經(jīng) MACF-微波法預處理的污泥中SCOD、多糖和蛋白質(zhì)濃度最大，分別達到2058、382和200mg/L，比單獨微波預處理提升了31.08％、73.6%和17.84%。
　?、谠谧罴杨A處理條件下進行厭氧消化的污泥中，以MACF-微波法預處理后進行厭氧消化的污泥各項指標變化最大。蛋白質(zhì)、多糖和DNA濃度在反應前15d分別由382、200和37.36mg/L降低為86、90.8和13.

4、12mg/L，分別降低了77.3%、54.6%和64.88%；SCOD濃度在前3d從2078上升到2722mg/L，增加了30.99%，隨后3d降低至835mg/L，降低了69.32%；總氮和氨氮濃度分別由233和35mg/L增加到454和338mg/L。
　?、蹍捬跸^程MACF-微波法預處理的污泥中總產(chǎn)氣量最高，400mL污泥總產(chǎn)氣量為737mL，其中共有甲烷389mL，甲烷平均含量為52.78%。MACF-微波法預處理的污

5、泥中VFA累積量最多，未經(jīng)預處理、單微波預處理、ACF-微波法預處理和添加MACF-微波法預處理的污泥中最大VFA累計量分別為455.24、526.50、365.69和805.11mg COD/L，其中乙酸含量最高，丙酸次之。
　?、芙?jīng)過預處理后進行厭氧消化的污泥，添加MACF-微波法預處理的污泥中微生物種群多樣性和均勻性最好。預處理后污泥中的變形菌大量減少，Aminicenantes含量最高，在預處理后進行厭氧消化的污泥中均檢測