| 【摘要】 | 提出超聲波和Fenton 氧化協同作用來破解污泥,比較了單獨的Fenton 氧化和超聲波耦合Fenton 氧化對污泥粒徑,溶解性物質和污泥上清液中多聚糖與蛋白質的影響.結果表明,污泥經過Fenton 氧化和超聲波耦合Fenton 氧化處理后,污泥比表面積明顯增加,體平均粒徑和索太爾平均徑都明顯降低,污泥的絮凝體結構遭到了氧化破解,污泥的脫水性能和穩定性能得到了改善.超聲波耦合對于污泥破解促進作用十分明顯,表現在污泥的比表面積變得更大,粒徑降低幅度更明顯.這2 種氧化對于污泥中SCOD 的增加促進作用都十分明顯,Fenton 氧化處理后污泥SCOD 從120.45mg/L 增加到585.47mg/L,增加3.9 倍,而超聲波耦合Fenton 氧化處理后,污泥中SCOD 則能從120.45mg/L 增加到767.47mg/L,增加5.4 倍.單獨的Fenton 氧化處理,污泥上清液中多聚糖最高濃度為209.74mg/L,相對于原污泥的57.81 mg/L 增加了2.6 倍,而超聲耦合Fenton 氧化處理后污泥上清液中多聚糖最高濃度則為433.68mg/L,相對于原污泥增加了6.5 倍. |
| 【部分正文預覽】 | 剩余污泥是城市污水處理過程中的主要固體廢棄物,在應用微生物在曝氣池中的增長來消除污染物的污水處理過程中不可避免會產生剩余污泥[1],剩余污泥體積龐大、成分復雜制約著污泥的減量化和資源化,污泥的脫水性能是決定污泥減量化的最重要問題[2].由于污泥的產量巨大(2009 年中國城市污水處理廠產生的含水率80%的污泥達2336 萬t)[3],含水率高且不易脫水,有機物含量高容易腐化發臭.因此,如何對污泥進行減量化、無害化、資源化處理成為國內外學者普遍關注的問題[4-6].
超聲波是一種常用經典的污泥預處理方法.超聲波泛指頻率在20kHz 以上的聲波[7],能夠破解微生物細胞,改變活性污泥的物理、化學和生物學特性,增強污泥的厭氧消化[8].超聲波能在水中產生瞬間的局部高溫、高壓、急劇的放電和超高速射流等一系列極端條件[9],這些極端條件破壞了污泥菌膠團結構,使其中的有機物和水分釋放出來[7].Fenton 氧化是H2O2 在Fe2+催化下,產生活潑的羥基自由基(OH),從而引發和傳遞鏈反應,加快有機物和還原物質的氧化反應[10].Fenton試劑的氧化處理可以破壞污泥結構,使污泥中的水分和有機物釋放出來,同時,Fenton 試劑可以氧化還原性的惡臭物質,減少惡臭物質的釋放,殺滅病原菌,穩定化污泥[10-13]. |
