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碱预处理耦合零价铁强化含油污泥厌氧消化

2021-01-18王亭亭赵智强张耀斌

化工进展 2021年1期

王亭亭,赵智强,张耀斌

(大连理工大学环境学院,辽宁大连116024)

化工、制药、焦化等行业的污水在生物处理中往往产生大量含油剩余污泥。由于对石油能源的需求日趋增加,2018年,全世界预计有2.2×107t油泥产生,我国的油泥产生量约为3.2×106t。截至目前,据估计全球有超过1×109t的油泥累计[1−3]。这些含油剩余污泥被公认为是危险废物,处置不当会对环境和人类健康构成严重威胁[4−5]。厌氧消化由于在污泥减量的同时可回收能源(甲烷),减少温室气体排放,正成为一项有较大应用前景的可持续处理技术。

但是,这些化工等行业污水处理过程中产生的剩余污泥与城市污泥不同,直接进行厌氧消化效率较低。原因是:其一,化工等行业污水处理过程中产生的剩余污泥成分复杂,包含相当多的有机化学品,对微生物分解构成毒害;其二,污泥黏度大、乳化程度高,不利于微生物降解;其三,因为化工污水的曝气停留时间一般较长,导致污泥的泥龄较长,污泥老化严重,污泥的厌氧消化潜力很低。众所周知,剩余污泥细胞破壁较慢,是污泥厌氧消化的限速步骤。对于化工污泥,因泥龄长,剩余污泥破壁更加困难。因此,化工等行业污水处理过程中产生的剩余污泥的厌氧处理效率普遍不高。刘华杰等[6]研究表明,采用厌氧消化法处理含油气浮污泥得到,污泥挥发性固体(VSS)降解率仅为3.78%。

Chen 等[7]研究在4.0~11.0 范围内的不同pH 下,通过分批发酵测试,从过量污泥中生产短链脂肪酸(SCFA)。发现通过将发酵pH控制在10.0,可以显著改善过量污泥产生短链脂肪酸(SCFA)少的问题,并使其保持稳定。……

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