超声破解促进污泥高温厌氧消化研究

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污泥热处理及其强化污泥厌氧消化的研究进展

污泥热处理及其强化污泥厌氧消化的研究进展污泥是城市污水处理过程中产生的固体废弃物，由于其高水分含量和有机物质的含量较高，使得传统的污泥处理方法相对较为困难。

然而，随着技术的发展，污泥热处理和强化污泥厌氧消化等新方法逐渐受到关注，并在理论研究和工程应用中取得了一定的进展。

污泥热处理是指将污泥在高温条件下进行干化、热解和燃烧等处理的一种方法。

通过提高污泥温度，可以减少其水分含量，使得污泥体积减小，便于后续处理和处置。

同时，在高温下，污泥中的有机物质发生分解和转化，释放出热能等，为生物甲烷发酵等过程提供了热源。

研究表明，污泥热处理可以有效提高污泥的可处理性和资源化利用水平。

当前，常用的污泥热处理技术包括干化、热解和燃烧。

干化是通过加热和蒸发等方式将污泥中的水分脱除，降低污泥的含水率。

热解是指在高温条件下，将污泥中的有机物质分解为可燃气体和固体炭等。

而燃烧是将污泥中的有机物质完全氧化，释放出热能。

这些方法可以单独使用，也可以组合使用，根据污泥的特性和处理目标选择合适的处理方式。

近年来，强化污泥厌氧消化也成为研究的热点之一。

污泥厌氧消化是指利用厌氧菌群将有机物质转化为甲烷气的过程。

在传统污泥厌氧消化中，有机物质的降解速率较慢，产气率较低。

为了提高污泥厌氧消化的效率和产甲烷气的质量，研究者提出了强化污泥厌氧消化方法。

这些方法主要包括热处理、超声波处理、化学处理和厌氧菌增加等。

热处理是强化污泥厌氧消化的一种常用方法。

研究表明，在适当的温度和时间条件下，污泥经过热处理后，厌氧消化的降解速率和产气率都得到了显著提高。

这是因为热处理可以破坏污泥中的细胞结构，释放出更多的有机物质，提高厌氧反应的活性。

同时，热处理还可以破坏污泥中的抗生物降解物质，增加污泥的可降解性。

超声波是利用高频声波在液体中产生的物理效应，可以在短时间内产生局部高温和高压，从而破坏污泥细胞结构，促进有机物质的释放。

研究表明，超声波处理可以显著提高污泥厌氧消化的降解速率和产气率。

污泥超声破解效应及厌氧消化性能研究

消化性是可行的。
关键词：污泥；超声破解；溶解性有机物；厌氧消化中圈分类号：Ｘ０７３文献标识码：Ａ文章编号：ｌ７ — １５（０６）１０５．４６２２７２００．０００
采用厌氧消化实现剩余污泥的减容稳定化，具有能耗低、污泥稳定性好、产生沼气及杀灭病菌等优点【２ｌ］－，该技术现广泛应用于城市污水厂的污泥
Ｃ
Ｂ
处置。由于污泥固体的生物降解性能低【，完全的３】厌氧消化需相当长的时间，即使２－的停留时间０３ｄ０（Ｒ仅可去除部分挥发性污泥固体（）４５ＳＴ）ＶＳ［１－。有效改善污泥固体的生物降解性、提高污泥的厌氧消化速率及程度是当前该技术面临的主要问题。已有研究表明【】６，污泥厌氧消化经历水解发酵、产１氢产乙酸及产甲烷３个阶段，由于污泥絮体及细胞屏蔽作用的存在，内活性有机物难以在胞外水解胞酶的作用下有效释放并生成小分子，从而限制了污
瓶）和导气管组成，采用排水量气法测定产气最，
见图１。
基盒项目：浙江省自然科学基金重点项Ｉ（５４０、￣Ｚ０１７
厌氧消化实验：０种污泥加入厌氧消化取１０ｍＬ瓶，另加入１０Ｉ超声破解污泥，０ｌＩＬ连接导气管路并用Ｎ排除空气，之后置于３ ± ℃恒温水浴反应，２５２间歇摇动消化瓶以使各相混合均匀，以相同量种污泥作空白参比，每日测定污泥产气量１２ — 次。１３测试指标及方法．ＣＤｒｌＯｃＪ钡定采用重铬酸钾氧化法；ＳＶＳＴ、测定采用重量法；挥发性有机酸（Ｆ测定采用气相ＶＡ）

超声波破解剩余污泥的研究

超声波破解剩余污泥的研究【摘要】超声波处理法是机械破解污泥细胞的一种，属于物理方法。

该法操作简单、污泥破解速度快、适用范围广，不会对环境造成二次污染。

本文采用超声波技术破碎城市污水处理厂的剩余活性污泥，研究了不同作用时间超声处理后污泥微观结构的变化，以及上清液中COD的变化规律。

研究结果表明，超声波破碎污泥絮体结构及细胞的效果明显，使其有机物质释放进入液相中，COD 随超声作用时间增加而增加。

【关键词】超声波；污泥Research on Ultrasonic Disintegration of SludgeXu yu Zhu guang-feng Tang yi-zheng Lou cheng-gan（Hangzhou Applied Acoustic Research Institute Zhejiang Hangzhou 310012）【Abstract】Ultrasound is a physical process has been used for sludge cell rupturing.The method has advantages of simple operation，sludge distintegration speed，wide application range，will not cause secondary pollution to the environment.This study was based on ultrasonication equipment used for pretreatment thickened waste activated sludge.The experimental was observed the change of floc structure，COD，TN and TP at different ultrasonic time.As a result，the ultrasonic rupture the cell wall in evidence and facilitate the release of intracellular matter to the aqueous phase.The COD，TN and TP release was proportion of sonication duration.【Key words】Ultrasonic；Sludge0.引言随着世界经济的发展，城市污水排放量日益增多，污泥产量也随之提高，对污泥处置成为各国的难点。

超声破解促进污泥两相厌氧消化产气性能研究.

由图 2 可知 , 超声频率为 28 kHz 时 , 污泥在 3 种声能密度条件下破解 60 min , SCOD 升高为 4 733 、 6 350和 8 683 mg L , 比原污泥 SCOD 分别增加 7.8 、 10.7 和 14.9 倍。污泥在声能密度为 0.2 W mL 条件下分别破解 5 、15 、30 、45 和 60 min , SCOD 升高为 1 883 、2 950 、4 583 、6 950 和 8 683 mg L , 比原污泥 SCOD 分别增加 2.5 、4.4 、7.4 、11.8 和 14.9 倍。
其细胞破壁 , 释放胞内有机质 ;声能密度越大 , 破解时间越长 , 污泥接受的有效超声功率越大 , 与之对应的水力剪切作用越强 , 污泥分解越彻底 , 溶解性有机物增加越多。 2.1.2 超声破解对污泥其他组分的影响
超声破解试验还考察了 pH 值、VFA 和 NH3-N 的变化情况。污泥经超声破解后 , pH 值有所下降 , VFA 和 NH3-N 上升。以 pH 值为 6.46 , VFA 为337 mg L , NH3-N 为 415 mg L 的污泥为处理对象 , 在超声频率为 28 kHz , 声能密度为0.2 W mL条件下超声破解60 min , pH 值下降至 6.37 , VFA 和 NH3-N 分别上升为635和 555 mg L , 后两者分别增加 88.4 %和 33.7 %。分析认为 , 污泥在超声破解过程中 , 由于微生物细胞破壁 , 胞内多聚物溶出 , 形成小分子有机酸 , 引起 pH 值下降 ; 小分子有机酸易于被产氢、产乙酸菌利用并转化为 H2 、CO2 和乙酸等 , 使得 VFA 增加 ;而 NH3-N 的增加是由污泥破解过程中溶解性有机物迅速增多造成的。

污泥超声破解对高温厌氧消化的促进作用研究的开题报告

污泥超声破解对高温厌氧消化的促进作用研究的开题报告一、题目：污泥超声破解对高温厌氧消化的促进作用研究二、研究背景和意义：随着城市化进程的加快，污水处理厂处理的废水越来越多，致使处理厂中产生大量的污泥。

传统污泥处理方式为厌氧消化或好氧消化等，但这些处理方式存在着污泥处理效率低、能耗高、运营成本高等问题。

因此，研究新型的污泥处理技术具有重要的现实意义。

超声波在杀菌、破解细胞壁等方面具有广泛的应用，现已被广泛应用于污泥处理中。

超声波破解方法能够快速、彻底地高效破解污泥细胞和胞壁，从而释放有机物，加速厌氧消化过程，提高处理效率和质量。

近年来，研究表明，加入超声波破解技术的厌氧消化方式可以提高污泥的稳定性和降解率，同时减少了处理时间、能耗和污泥渣量等。

因此，本研究旨在探究超声波破解对高温厌氧消化的促进作用，为污泥处理提供新的技术手段，进一步推进污水处理技术的发展。

三、研究内容和方法：1.研究目的：本研究旨在探究超声波破解对高温厌氧消化的促进作用，从而提高污泥处理效率和质量。

2.研究内容：（1）对比不同超声波破解条件下高温厌氧消化的污泥处理效果，并优化最佳破解条件。

（2）探究超声波破解对污泥微生物群落结构的影响。

3.研究方法：（1）实验室试验：将不同超声波破解条件下的污泥分别进行高温厌氧消化处理，并对处理后的污泥进行污泥稳定性、降解率、气体产量等参数分析。

（2）分子生物学技术：采用PCR-DGGE技术对处理前后污泥微生物群落结构进行分析。

四、预期结果和创新点：本研究预期结果为探究超声波破解对高温厌氧消化的促进作用，进一步提高污泥处理效率和质量。

本研究具有以下创新点：（1）研究超声波破解对高温厌氧消化的促进作用，为污泥处理提供新的技术手段。

（2）采用PCR-DGGE技术对处理前后污泥微生物群落结构进行分析，可以更全面、准确地把握超声波破解对污泥微生物群落结构的影响。

五、研究进度安排：（1）第一年：研究超声波破解对高温厌氧消化的促进作用及其最佳破解条件的探究。

超声波强化污泥水解及厌氧消化进程研究

北京建筑工程学院硕士学位论文超声波强化污泥水解及厌氧消化进程研究姓名：陈爱宁申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：曹秀芹20081201在ＮａＯＨ添加量为８—１６ｇ／１００９ＴＳ时，可将４０％的ＴＣＯＤ转化为ＳＣＯＤ；而在Ｃａ（ＯＨ）２添加量为１４．８ｇ／１００９ＴＳ时，转化率仅为２０％。

因此，低剂量的ＮａＯＨ预处理对污泥的溶解效果比Ｃａ（ＯＨ）２的处理效果更为显著。

Ｌｉｎ等人【１５】比较了投加污泥含固率为１％无预处理、污泥含固率１％ＮａＯＨ投加量为２０ｍｅｑ／Ｌ、污泥含固率１％ＮａＯＨ投加量４０ｍｅｑ／Ｌ及污泥含固率２％ＮａＯＨ投加量为２０ｍｅｑ／Ｌ四种条件下污泥厌氧消化的变化情况，在污泥停留时间为１０天时，污泥中ＣＯＤ去除率分别为３８，４６，５ｌ和５２％。

经预处理后污泥的产气量较未经预处理的分别高出３３，３０和１６３％。

（２）臭氧预处理臭氧是一种强氧化剂，利用臭氧的强氧化性，可以将部分污泥矿化为二氧化碳和水，同时，一部分污泥溶解为生物可降解性的物质。

利用臭氧氧化破解污泥，可以改善污泥厌氧消化性能。

Ｒ．Ｇｏｅｌ等【１６－１７１选取臭氧投加量为０．０１５和Ｏ．０５９０３／ｇＴＳ对污泥进行预处理后，污泥中１９％和３７％的固体物质被溶解。

在污泥浓度为１８ｇ，／Ｌ和２６ｇ／Ｌ之间时，相同臭氧投加量下，臭氧对污泥固体的溶解率不随浓度的变化而改变。

臭氧预处理对厌氧消化的强化效果取决于臭氧的投加量和污泥停留时问。

当臭氧投加量为Ｏ．０５９０３／ｇＴＳ时，选取的污泥龄为２８天，投泥浓度约为２０∥Ｌ时厌氧消化ＴＶＳ的降解度可达到５９％，而未经预处理的污泥ＴＶＳ降解程度仅为３１％。

１．３．３物理方法（１）高压喷射法目前有多种设备可通过高压喷射来使微生物细胞破壁。

其中最早的大规模试验之一是Ｎａｈ等【１８】在２０００完成的，他们在３０ｂａｒ的压力下将浓度为１．４％．１．８％活性污泥喷射到碰撞盘上。

处理后污泥的ＳＣＯＤ和ＴＯＣ均增加了６倍，溶解性蛋白质提高了２．５倍，同时污泥的碱度、和氮磷含量均提高了２０％。

超声破解促进污泥两相厌氧消化性能研究

超声破解促进污泥两相厌氧消化性能研究史吉航;吴纯德【期刊名称】《中国给水排水》【年(卷),期】2008(24)21【摘要】以频率为40kHz,声能密度为0.1、0.3和0.6W/mL的超声波对城市污水处理厂的剩余污泥进行超声破解,研究破解效应对污泥两相厌氧消化工艺去除有机物的效果、生物气产量和产气率的影响。

结果表明,超声破解能显著提高污泥的溶解性COD(SCOD)浓度、对有机物的去除率、生物气产量和产气率,缩短两相厌氧消化工艺的污泥停留时间。

污泥在声能密度为0.6W/mL的条件下破解60min 后,SCOD从440mg/L提高到8844mg/L,COD的溶出率达到32.0%。

对原污泥和经超声波破解60min的污泥进行两相厌氧消化试验,结果显示:经超声波破解后,对COD和总挥发性固体(VS)的去除率较原污泥分别提高了一半左右,产气量和产气率分别增长了125.3%和72.5%。

【总页数】5页(P21-25)【关键词】剩余污泥;两相厌氧消化;超声破解;SCOD;生物气【作者】史吉航;吴纯德【作者单位】华南理工大学环境科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.超声破解促进污泥两相厌氧消化产气性能研究 [J], 吴纯德;史吉航2.城市污水厂污泥两相厌氧消化工艺与传统厌氧消化工艺的比较研究 [J], 边兴玉;周增炎3.污泥超声破解效应及厌氧消化性能研究 [J], 薛向东;金奇庭;朱文芳4.超声联合低温热水解促进剩余污泥破解和厌氧消化的研究 [J], 徐慧敏;何国富;戴晓虎;象伟宁5.超声破解促进污泥高温厌氧消化研究 [J], 韩育宏;季民;李庆;张子生;刘志强;何寿杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

超声破解强化污泥厌氧消化

超声破解强化污泥厌氧消化发表时间：2020-07-03T09:28:14.673Z 来源：《基层建设》2020年第6期作者：彭雨生陆佳芸[导读] 摘要：污泥厌氧消化被认为是高效、可持续的剩余污泥处理工艺，然而污泥厌氧消化工艺存在固体停留时间长、有机质降解率低等缺点。

中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川省成都市 610081 摘要：污泥厌氧消化被认为是高效、可持续的剩余污泥处理工艺，然而污泥厌氧消化工艺存在固体停留时间长、有机质降解率低等缺点。

水解是污泥厌氧消化的限速步骤，超声破解污泥能够破坏污泥的絮体结构和微生物的细胞壁，促进污泥的水解，从而强化污泥的厌氧消化。

超声对污泥的破解作用主要是超声空化产生冲击波、微射流等导致强烈的液体紊流和水力剪切，超声破解污泥采用的超声波频率较低（20~41kHz）、强度较高（大于0.22W/mL）、作用时间较长（大于10min）。

经过超声破解后，污泥的水解速率、TS和VS的降解率、产气速率均提高。

关键词：剩余污泥；厌氧消化；超声破解。

我国城镇污水处理能力不断提高，预测到2020年将达到6000万t[1]。

剩余污泥中通常含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，未经有效处理处置极易对地下水、土壤等造成二次污染。

污泥厌氧消化被认为是高效、可持续的污泥处理工艺。

然而，由于厌氧消化工艺的固体停留时间长（20~30d），有机质的降解率低（30%~50%），厌氧消化工艺在我国并没有得到广泛的应用。

细胞壁的水解反应是污泥厌氧消化速率的限制步骤。

污泥破解能够破坏污泥的结构及细胞壁，使污泥絮体结构发生变化，细胞内的内含物流出，变难降解的固体性物质为易降解的溶解性物质，强化污泥厌氧消化效果。

超声破解方法无需投加化学物质、设备简单、运行管理简单且破解效率高，因此被国内外学者广泛研究。

1 超声破解的原理超声波是指频率高于20kHz的声波，超声波是以纵波的形式在弹性介质中传播。

当足够强度的超声通过液体时，也就是当声波负压半周期的声压幅值超过液体内部静压强时，可使处于膨胀相中液体的分子间振动距离大于保持液体作用的临界分子间距，从而撕开液体，破坏液体结构的完整性，形成很小的气泡或微气核（称为空化核）。

超声处理对污泥厌氧消化的影响——消化效率对比

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消化效率对比
杨顺生，贾磊
６０３）１０１
（西南交通大学土木工程学院，成都
摘要：为研究超声处理对污泥消化效率的影响，笔者在大坦沙污水处理厂做了现场对比试验。所用的污泥分别为经过和未经过超声处理的污泥。试验结果显示，超声处理可以显著缩短消化罐的调试周期并提高消化效率，不同的混合比例可以使产气率提高３％～００６％关键词：超声波；污泥消化；沼气；有机物去除率
ｓａＷ Ⅵ呵＇．Ｔｅｓｕｇａｌｓｕｅｅｅｕｔａｏｉａｙｔａｅｎｎｒａｅｅｐｃｖｌ．ＴｅｒｓｌｆｅｔｓｉｄｃｔｄｔａｈＰｈｌｄｅｓｍｐｅｓｄｗｒｒｎｃｌｅｔｄａｄｕｔｔｄｒｓｅｔｅｙｈｅｕｔｏｔｎｉａｅｔｌｓｌｒｅｉｓｔｅｈｈ
化利用是我国污泥处理处置的原则之一，尤其在国家提倡大力发展循环经济的今天，资源化利用被寄以厚望。就污泥本身的特点和价值而言，确实具备很大的潜力，如果充分加以挖掘和利用，则污水厂有望成为多个效益的结合点¨ 。］
用的因素有两个：其一是厌氧技术，其二是沼气净化和利用技术。厌氧消化是一项非常有用、同时对管理水平要求很高的技术，有其内在的节奏和效率，这是由其生物过程的特性决定的。效率低、对生物学环境变化非常敏感造成了目前我国污泥厌氧
Ａｂｔａｔｏｓｄｅｅｅｔｆｌａｏｉｔａｍｎｏｎｅｏｉｓｏｆｌｄｅｉｓａｅｂｅｏｄｃｅａｎｓｒｃ：Ｔｔｙｔｆｃｏｔｓｎｅｔｅｔｎａａｒｅｄｅｔｎｏｕｇ，ｓｅｅｔｈｖｅｎｃｎｕｔｄｉＤｔ－ｕｈｕｒｃｒｉｇｉｓｔｔｓｎａ

超声破解污泥的实验研究

超声破解污泥的实验研究
张宁宁吴胜举。，
（．南师范学院，西渭南７４０；．西师范大学应用声学研究所，西西安７０６）１渭陕１００２陕陕１０２
摘要：染色法和水听器法对实验所用处理槽中的声场进行了测量，究了超声频率和双频复合、合、用研组单
第３卷
第２期（第１５期）总８２１００年３月
三
峡
环
境
与
生
态
Ｖｏ｜Ｎｏ２Ｓｍ．．８）ｌ３．（ｕＮｏ１５
Ｍａ．２ＯｒＯ１
ＥｎｖｒｎｍｅｔａｏｌｇｙｉｈｈｅｏｇｓｉｏｎｎｄＥｃｏｎｔｅＴｒｅＧｒｅ
中图分类号：７５Ｘ０文０ —０１０１７ — ８２２１）２００ — ３
ＥｘｒｍｅａｓａｃｆＳｕｇｓｎｅｒｔ０ｉｔａｏｎｐｅｉｔｌＲｅｅｒｈｏｌｄｅＤｉｉｔｇａｉｎＵｓｎｇＵｌｒｓｕｄ
ＺＨＡＮＧｎ — ｉｇ。ＷＵｈｎ —ｕＮｉｇｎｎＳｅｇｊ。
（．ＷｅｎａｒｌＣｏｌｇｅ１ｉｎＮｏｍａｌｅ，Ｗｅｎｎ７１００，Ｃｈｎｉａ４０ｉａ；２ＡｐｌｄＡｃｕｔｃｎｔｕｅ，ＳｈｎｘｒｌＵｎｖｒｉｙ，Ｘｉｎ７０６．ｐｉｏｓｉｓＩｓｉｔｅｔａｉＮｏｍａｉｅｓｔａ１０２，Ｃｈｎ）ｉａ

热水解超声组合预处理对污泥厌氧消化产气潜力的影响研究

ｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｄｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｌｕｄｇｅｃｅｌｌｄｉｓ —
ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ３０ｍｉｎｏｆｔｈｅｒｍａｌｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｎｉｒｒａｄｉａｔｅｄｕｎｄｅｒ０．５３Ｗ／ｍＬｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙｆｏｒ
Ｆｅｎｇ，ＲＡＮＸｉａｏｓｈａｎ，ＢＡＯＳｕｊ “ ，ＬＩＵＣｈａｎｇｑｉｎｇ，ＢＩＸｕｅＪ “ ，ＬＩＡＯＺｕｌｉａｎｇ．（ＱｉｎｇｄａｏＫｅｙＬａｂｏｆＮｅｗＥｎｖｉ —
ｒｏｎｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６０３３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｒｂａｎｓｌｕｄｇｅａｎａｅｒｏｂｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｈａｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｄｉｇｅｓｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｌｏｗｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｅ — ｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｓｌｕｄｇｅｃｅｌｌｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｍａｌｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｗａｓａｄａｐ — ｔｅｄｔｏｐｒｅ－ｔｒｅａｔｓｌｕｄｇｅｓｏａｓｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｅｌｌｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｌｕｄｇｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｐｅｒ —

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

! 收稿日期： !$$# K $H K $C 作者简介：沈劲锋（ %<"% K ），男，安徽望江人，硕士生，主要研究谷和平（联系人），教授， 2^@\A9： LXNW_ B‘WZ: YDW: aB 向为超声化学工程；
" 第=期
沈劲锋等：超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化
图 !" 污泥厌氧消化实验装置
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水浴恒温振荡器上连续搅拌，实验温度为（ E? L < ） M，进行中温厌氧消化，污泥按 <@N < （体积比）接种，实验装置见图 !。用 = 个平行实验考察了不同超声波声强作用对污泥后续厌氧消化的影响，并与未处理污泥的厌氧消化进行比较。超声波处理时间均为 =@ +$-。污泥厌氧消化实验过程中总产气量和污泥的 "#$" % 降低率，分别见图 > 、图 I。
（南京工业大学化学化工学院，江苏南京 !%$$$<）
摘& 要：采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥（以下简称 “ 污泥” ），考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响。研究表明，超声波可有效分解污泥，提高污泥中溶解性化学需氧量（ !"#$ 6= ），加速污泥的水解速度，提高污泥厌氧消化效率。在! $$$ > ? @ ! 超声声强下处理#$ @AB 的污泥，厌氧消化!C D 累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了 #$E 以上。厌氧消化%$ D ，有机物去除率达到 F$E ，比未处理污泥提前约%$ D 完成厌氧消化。关键词：剩余活性污泥；超声波；厌氧消化! 中图分类号：GH$IJ %& & & 文献标识码： ,& & & 文章编号： %#H% K H#FI （!$$# ） $# K $$## K $F

碱和超声波预处理技术促进污泥厌氧消化效能及机理研究

碱和超声波预处理技术促进污泥厌氧消化效能及机理研究碱和超声波预处理技术促进污泥厌氧消化效能及机理研究摘要：随着城市化进程的加快和人口的不断增长，污水处理厂面临的厌氧消化问题日益突出。

本研究旨在探究碱和超声波预处理技术对污泥厌氧消化效能及机理的影响。

实验利用实验室规模的体系模拟了真实的污水处理厂环境，包括不同浓度和处理时间的碱预处理和超声波预处理。

实验结果表明，碱和超声波预处理技术能够显著提高污泥厌氧消化效能，并且在一定程度上减少厌氧消化时间。

此外，通过对发酵液中物化性质、嗜热菌群落结构和反应动力学参数的分析，研究揭示了碱和超声波预处理技术促进污泥厌氧消化效能的机理，包括改变物化性质和微生物群落结构、提高底物降解能力等。

关键词：碱预处理；超声波预处理；污泥厌氧消化；效能；机理引言污水处理厂作为城市基础设施的重要组成部分，对废水进行处理，以确保环境水质的稳定与安全。

厌氧消化作为污水处理厂的重要阶段之一，可以有效降解有机废料，减少废料的体积，以及产生可燃的沼气。

然而，随着城市化进程的加快和人口的不断增长，污水处理厂面临的厌氧消化问题日益突出。

污泥作为厌氧消化过程中的主要底物，其复杂的成分和低降解性使得厌氧消化效能低下。

因此，寻找有效的预处理方法来提高污泥的厌氧消化效能至关重要。

碱和超声波预处理技术作为常用的预处理方法，已经被广泛应用于污泥处理中。

方法本研究采用实验室规模的体系模拟了真实的污水处理厂环境，包括控制变量的碱预处理和超声波预处理。

碱预处理方案采用不同浓度的碳酸氢钠溶液浸泡污泥，并在不同时间段进行处理。

超声波预处理方案则通过超声波振荡器对污泥均匀施加超声波，探究不同处理时间对厌氧消化效能的影响。

结果实验结果表明，碱和超声波预处理技术能够显著提高污泥厌氧消化效能。

碱预处理条件下，随着溶液浓度的增加，厌氧消化效能逐渐上升，但在一定溶液浓度范围内，效能出现了饱和现象。

同时，随着处理时间的增加，碱预处理也能够进一步提高厌氧消化效能。

反冲洗过滤器采用超声波对污泥高温厌氧消化的影响

反冲洗过滤器采用超声波对污泥高温厌氧消化的影响为了克服传统污泥厌氧消化工艺存在的消化速率慢、停留时间长、处理效率低的缺点，相继出现了机械破碎、超声破解、碱处理、热水解、臭氧氧化等预处理方法,其中低频超声破解能够加快污泥的厌氧消化过程，公司有关这方面的研究很多。

反冲洗过滤器利用超声波技术处理污泥后在进行中温厌氧消化，发现超声破解可以使厌氧消化的停留时间从22d减少至8d,而且对挥发性有机物的去除率从45.8％提高到50.3％,同时CH4的产率提高了2.2倍。

反冲洗过滤器采用超声波对剩余污泥进行预处理，研究了其对后续高温厌氧消化的影响。

1试验材料与方法1.1试验污泥污泥取自污水处理厂二沉池的回流污泥，经重力浓缩后浓度为25～35g/L,置于4℃冰箱中保存待用。

消化试验的接种厌氧污泥取自污水处理厂，污泥总固体含量约为30g/L,挥发性固体含量约为15g/L,TCOD约为26g/L。

1.2试验装置超声波预处理装置采用多频多功率槽式超声反应器，频率为40（50W×2）、28（75W×2）、20kHz（75W×2），总功率为400W。

反应器为矩形不锈钢槽，总容积为 4.8L，长×宽×高为200mm×120mm×200mm，出泥溢流口以下的有效容积为3L，即声能密度为0.133W/L。

将污泥直接投放在不锈钢反应器中进行超声破解，至所需的超声作用时间为止。

两个反应器在高温状态下运行一段时间后达到稳定状态，遂进行消化反应对比试验。

反应器2投入的剩余污泥未经任何处理，作为控制组；反应器1投入经超声破解90min的剩余污泥。

通过改变污泥投配率（即污泥停留时间）来考察超声破解预处理对高温厌氧消化性能的影响，污泥停留时间依次为20、10、8和4d。

1.3测定指标及方法COD：重铬酸钾发；VS、VSS：重量法；挥发性脂肪酸：气相色谱法；碱度：溴甲酚绿—甲基红指示剂滴定法；pH：HI19321型微电脑式酸碱度计。

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化
超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化
采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥(以下简称"污泥"),考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响.研究表明,超声波可有效分解污泥,提高污泥中溶解性化学需氧量(SCODCr),加速污泥的水解速度,提高污泥厌氧消化效率.在2 000 W/m2超声声强下处理60 min的污泥,厌氧消化25 d累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了60%以上.厌氧消化10 d,有机物去除率达到40%,比未处理污泥提前约10 d完成厌氧消化.
作者：沈劲锋殷绚谷和平吕效平 SHEN Jin-feng YIN Xuan GU He-ping LU Xiao-ping 作者单位：南京工业大学,化学化工学院,江苏,南京,210009 刊名：南京工业大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2006 28(6) 分类号：X703.1 关键词：剩余活性污泥超声波厌氧消化。

浅谈超声波技术应用于污泥处理

浅谈超声波技术应用于污泥处理摘要：超声技术在污泥处理方面取得良好效果，本文介绍了超声处理污泥技术及在国外的应用实例。

最后指出了超声技术处理污泥今后的发展方向。

关键词：超声波、污泥处理、环境卫生、低强度1引言污泥处理处置方法很多，但各种方法均存在弊端，如焚烧法成本较高；海洋倾倒对海洋生态环境影响；厌氧消化时间长，处理过程慢等缺点。

广泛采用的污泥处置方法由于各自存在的问题给污水处理带来了沉重的负担。

污泥处置已从过去仅仅作为污水处理的一个单元发展成了在污水处理厂设计、运行中不得不优先考虑的重要环节。

有必要对污泥处理的途径提出一些新的思路和方法。

新开发的超声波处理方法，兼有各种方法的优点，污泥分解速度快，适用范围广，可与其他处理技术结合使用。

2、超声波处理技术基本概述作为一个研究热点，超声波处理污泥日益受到人们关注。

超声波处理的作用机制分为机械机制、热学机制和空化机制，其中空化作用更容易在20～40 kHz的频率范围内发生。

研究表明，超声波作用频率在41～3217kHz范围内的剩余污泥预处理，得出低频41 kHz超声波对污泥分解是最有效的。

专家指出：超声波预处理污泥对环境有益而不是有害。

超声波作用对污泥中生物体的影响与超声作用的频率、声强、时间以及生物体对超声波的承受能力有关。

在合适参数的超声作用下，可以促进生物体代谢，然而过高能量可能抑制生物体生长，甚至使其分解。

高强度超声波可对生物体产生不利影响，其原因主要是由于瞬态空化产生水力剪切力对细胞壁和细胞膜的机械破坏作用，实验证实超声空化产生的自由基一定程度上可导致微生物死亡。

因此，高强度超声波具有显著的破坏作用，对生物体产生不可逆的变化。

低强度超声波作用时，产生细胞原浆微流，改变细胞内溶物的空间位置，这种变化决定了超声波对细胞的刺激作用。

细胞原浆微流又可引起细胞半透膜的弥散过程和膜内外电位发生改变。

现已发现，低强度的超声波作用可刺激细胞内的蛋白复合物生长合成过程。

微波破解污泥及其厌氧消化性能的研究的开题报告

微波破解污泥及其厌氧消化性能的研究的开题报告一、选题背景随着城市化的发展和工业生产的增加，污泥处理问题成为环保领域中的关键难点之一。

常规污泥处理方式存在着工艺复杂、生成的污泥量大、处理成本高等问题。

微波技术因其快速、高效、节能等优势，被越来越多地用于污泥的处理。

微波破解可以使固体污泥快速变为液态污泥，进而进一步达到减量、稳定化处理。

同时，微波破解液态污泥在厌氧消化过程中能够提高厌氧菌的附着度和代谢活性，从而提高厌氧消化技术的处理效率，减少处理成本。

本文旨在研究微波破解污泥的操作参数对液态污泥性质的影响，并探究微波破解液态污泥在厌氧消化过程中的性能表现，为微波技术在污泥处理中的应用提供理论和技术基础。

二、研究目的和意义研究微波破解污泥及其厌氧消化性能，可以为污泥处理提供一种新的途径。

主要目的如下：1、研究微波破解污泥的最优操作参数，探究微波破解液态污泥的物化性质与工艺参数的关系，为微波破解技术的优化提供理论依据。

2、研究微波破解液态污泥在厌氧消化过程中的厌氧消化性能，探讨微波技术在厌氧消化技术中的应用潜力和优势。

3、将本研究成果应用于实际生产中，减少处理成本，提高污泥处理效率和资源利用率。

三、研究内容和方法1、研究内容主要研究微波破解污泥的最优操作参数及其影响因素，包括微波功率、处理时间、固液浓度等。

通过设计不同的实验方案，研究微波破解液态污泥的物化性质与工艺参数的关系，得到微波破解污泥液态产物的特性和适宜的处理工艺，为微波技术在污泥处理中的应用提供依据。

2、研究方法采用实验室小型微波反应器和自制厌氧处理实验装置。

对液态污泥进行微波破解，考察微波破解液态污泥的物理化学特性和厌氧消化性能指标。

通过变量方法，确定微波处理参数对液态污泥性质指标的影响规律，同时结合数学模型仿真和实验结果进行数据验证。

四、预期结果通过本次研究，预期可以得到以下调研结果：1、研究微波功率、微波处理时间、固液浓度对微波破解液态污泥的影响关系。

超声波促进城市污泥水解效果研究的开题报告

超声波促进城市污泥水解效果研究的开题报告一、选题依据及研究意义随着城市化进程的不断加速，城市污水处理厂日益成为城市环保体系的重要组成部分。

污泥处理是处理过程中的关键环节，目前污泥处理主要采用厌氧消化和好氧消化两种方式处理。

但是，处理过程中会产生大量的污泥，需要对其进行处理。

目前，研究表明，通过将超声波应用于污泥处理中，可以有效地提高污泥水解效率，加快污泥处理速度。

因此，本研究旨在探究超声波在城市污泥处理中的应用，寻找提高城市污泥水解效果的新方法，为城市污水处理厂的污泥处理提供理论和实践参考。

二、研究内容和方案（一）研究内容本研究主要包括以下内容：1. 超声波对城市污泥水解效果的影响。

2. 超声波作用下城市污泥微生物菌群的变化规律。

3. 超声波作用下城市污泥中有机物质的分解情况。

4. 基于超声波的城市污泥处理技术的优化和改进方法。

（二）研究方案1. 超声波对城市污泥水解效果的影响研究。

在实验室中搭建适合超声波处理的污泥处理系统，并对其进行水解效果的研究。

探究超声波的频率、功率、处理时间等因素对污泥水解效果的影响。

2. 超声波作用下城市污泥微生物菌群的变化规律。

通过对超声波处理污泥前后的微生物菌群进行分析和比较，来研究超声波对污泥微生物菌群的影响及其变化规律。

3. 超声波作用下城市污泥中有机物质的分解情况。

通过对超声波处理前后的污泥中有机物质的检测，来研究超声波作用下城市污泥中有机物质的分解情况及其分解速度。

4. 基于超声波的城市污泥处理技术的优化和改进方法。

综合考虑超声波处理污泥的工艺参数和前期实验研究结果，对基于超声波的城市污泥处理技术进行优化和改进，并对其进行实验验证。

三、研究预期成果1. 探究超声波对城市污泥水解效果的影响。

2. 研究超声波作用下城市污泥微生物菌群的变化规律及其对污泥水解效果的影响。

3. 研究超声波作用下城市污泥中有机物质的分解情况及其分解速度，并探究超声波对污泥处理速度的影响。