[发明专利]污泥预处理方法及污泥厌氧发酵产酸方法

说明书

一种污泥预处理方法及污泥厌氧发酵产酸方法，该污泥预处理方法包括：向污泥中投加过硫酸盐，并混合均匀得到混合污泥；以及对所得混合污泥进行超声波处理。进一步地，本发明提供了一种污泥厌氧发酵产酸方法，对污泥进行前述的预处理后再进行厌氧发酵。本发明利用高级氧化技术联合超声波强化污泥絮体破解，极大的提高了污泥破解程度，提升了污泥的可生化性能，为后续厌氧发酵水解阶段提供更为丰富的底物，从而极大的提高了污泥后续厌氧发酵过程中的挥发酸产量。

技术领域

本发明涉及剩余污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥预处理方法及污泥厌氧发酵产酸方法。

背景技术

近年来随着污水处理厂效率的提高，污泥回收率上升，其产量持续增加。我国城镇污泥的产量约为3000万吨(以含水率80％计)，其中高达80％的污泥没有得到妥善的处理处置，使得其中含有的有机质、能源、氮磷等营养物质严重浪费。目前我国主要采用的污泥处置方法是土地填埋以及建材利用，其中可以真正实现安全处置的占比不足20％。在世界范围内，厌氧消化技术在污泥处理方面具有良好前景，其具有污泥产量小，处理能耗低，可将污泥稳定化并产生清洁能源气体同时提高污泥的脱水性能等优点。水解阶段是污泥厌氧消化的限速步骤，其会造成保留时间长(20-50天)，降解效率低(20-50％)等问题。故将污泥进行预处理使得污泥中的营养物质释放，提高水解效率，使其更容易在厌氧消化过程中利用是有必要的。

目前所发展的污泥预处理技术主要有：热处理、化学处理、机械处理等。在众多预处理方法中，超声预处理可以产生声化学效应、高机械力、热效应从而对污泥絮体与污泥中微生物细胞壁产生巨大破坏，使细胞质和酶溶出，提升污泥的可生化性能。在超声场的交变声压中，液体中所含有的一些微小气泡会随超声波的振动迅速发生收缩、闭合、增长、破裂的过程，释放出大量能量，破坏污泥EPS及菌胶团的结构，促进污泥解絮。但是超声预处理污泥又存在着能耗高，设备易腐蚀，运行成本高等不足之处。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种污泥预处理方法及污泥厌氧发酵产酸方法，以期至少部分解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供一种对污泥进行预处理的方法，包括以下步骤：

(1)向污泥中投加过硫酸盐，并混合均匀得到混合污泥；

(2)对步骤(1)所得的混合污泥进行超声波处理。

作为本发明的另一个方面，提供一种污泥厌氧发酵产酸的方法，包括以下步骤：

(I)按照如上所述的方法对污泥进行预处理；

(II)将步骤(I)中预处理后的污泥曝氮气后，在30～37℃下恒温厌氧发酵。

基于上述技术方案，本发明具有以下有益的效果：

(1)本发明采用超声波耦合过硫酸盐预处理污泥，可以更为彻底的破解污泥污泥絮体结构，使其粒径变小，破坏其菌胶团以及EPS结构同时攻击作用污泥微生物细胞，加大污泥破解效果，污泥上清液中的SCOD明显升高；

(2)采用超声波耦合过硫酸盐预处理污泥，使污泥中的营养物质大量释放，为后续发酵阶段提供营养物质，可以大大增强后续厌氧消化的效果，缩短了发酵周期，反应器的挥发酸浓度获得了明显提升，解决了传统污泥发酵中发酵时间长，产酸速率低，发酵池体积庞大等问题。

(3)本发明采用探头式超声波发射装置进行超声处理，可以使声波能量更为集中，能量输出更为稳定，空化效应更加显著。

附图说明

图1为本发明实施例1使用的超声波细胞破碎仪结构示意图；

图2为本发明实施例1使用的污泥厌氧发酵产酸装置示意图；