接着将过氧化钙加入其中并混合均匀，过氧化钙投加量为剩余活性污泥中挥发性悬浮固体质量的5% _20%，然后微波处理，微波处理的工艺操作条件为:微波辐射功率为160-480W，微波辐射时间为2-6min。处理后的污泥放置于温度为30-40 °C，搅拌速度为100-200rpm的厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，发酵天数为16d左右；收集气体并测定其中甲烷的含量。
[0011]上述过氧化钙为市售分析纯过氧化钙。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013]1，本发明在剩余污泥中添加过氧化钙，并进行微波处理，微波/Ca02联合预处理技术产生了电磁-热-碱-高级氧化的复合条件，具有多重协同效应，可以促进污泥中颗粒性有机物的溶解，提高污泥的可生化性，有利于污泥厌氧消化过程中甲烷化的进程，本发明与单独使用微波相比甲烷产量提高19.5% -33.5%，与单独使用Ca02相比甲烷产量提高58.1% -88.
[0014]2，本发明通过微波/Ca02联合预技术处理，缩短污泥厌氧消化时间，本发明经过微波/Ca02处理的厌氧消化过程16d左右结束，而单纯厌氧消化在30d左右厌氧消化过程结束，减少剩余污泥体积，提高污泥的脱水性能，从而有利于污泥的后续处理。
[0015]3，本发明操作条件简单易实施，相比超声波，加热等污泥预处理方法，能量投入较少，从而降低成本，另外，从安全性的角度来讲，所用过氧化钙粉末易得且安全无毒，微波技术也比较成熟易操作。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的工艺流程不意图。
[0017]图2为本发明的污泥上清液溶解性化学需氧量(SC0D)的图。
[0018]图3为本发明的Ca02对污泥中挥发性悬浮固体浓度的影响。
[0019]图4为本发明污泥厌氧消化甲烷产量图。
[0020]图5为本发明与单独使用Ca02、单独使用微波(MW)甲烷产量图。
[0021 ]图6为本发明的污泥毛细吸水时间图。
【具体实施方式】
[0022]结合实施例作进一步详细说明，应当理解下面所举的实例只是为了解释说明本发明，并不包括本发明的所有内容。
[0023]实施例1
[0024]将污水处理厂排出的剩余污泥浓缩至VSS = 8.5g/L，(TSS约为12.9g/L，pH约为6.9)，加入市售分析纯过氧化钙，过氧化钙投加量为每g挥发性悬浮固体对应加入0.2g过氧化钙，搅拌均匀后置于160W的微波辐射下处理6min，处理后的污泥密封放置于温度35°C，搅拌速度为150rpm的厌氧消化罐中进行厌氧发酵，厌氧消化天数为16d。另外将上述剩余污泥在不投加过氧化钙，不进行微波处理，其它操作条件相同下进行厌氧发酵作为空白的厌氧消化组。结果表明，本发明微波与过氧化钙联合使用对污泥的溶解效果较好，表现为微波/过氧化钙组溶解性化学需氧量的释放量在第二天，第四天和第六天分别达到3492mg/L，3691mg/L 和 3630mg/L，高于对比空白组的 1182mg/L，1510mg/L 和 1703mg/L(请看图2);挥发性悬浮固体浓度在厌氧消化第16d下降了 32.1%，而空白组下降了 19.2%(请看图3);厌氧消化第16d，微波/过氧化钙组甲烷的产量为29.3ml/g VSS，是作为空白的厌氧消化组的1.8倍(请看图4)，较单独微波组和单独Ca02组分别提高了 19.5%和88.1% (请看图5);另外，微波/过氧化钙组污泥的脱水性能相比空白组也有所提高，污泥毛细吸水时间在厌氧消化第16d为30s，低于空白组的42s (请看图6)。
[0025]实施例2
[0026]将污水处理厂排出的剩余活性污泥浓缩至VSS = 8.5g/L，(TSS约为12.9g/L，pH约为6.9)，加入市售分析纯过氧化钙，过氧化钙投加量为每g挥发性悬浮固体对应加入0.lg过氧化钙，搅拌均匀后置于320W的微波辐射下处理4min，处理后的污泥密封放置于温度35°C，搅拌速度为150rpm的厌氧消化罐中进行厌氧消化，厌氧消化天数为16d。空白组不投加过氧化钙，不进行微波处理，其它操作条件相同。结果表明，微波与过氧化钙联合使用对污泥的溶解效果较好，表现为微波/过氧化钙组溶解性化学需氧量的释放量在第二天，第四天和第六天分别达到4295mg/L，4209mg/L和4000mg/L，高于空白组的1182mg/L，1510mg/L和1703mg/L(请看图2);挥发性悬浮固体浓度在厌氧消化第16d下降了 35.3%,而空白组下降了 19.2% (请看图3);厌氧消化第16d，微波/过氧化钙组甲烷的产量为32.9ml/g VSS，是空白组的2.0倍(请看图4)，较单独微波组和单独Ca02组分别提高了28.6%和68.2% (请看图5);另外，微波/过氧化钙组污泥的脱水性能相比厌氧消化组也有所提高，污泥毛细吸水时间在厌氧消化第16d为23s，低于厌氧消化组的42s (请看图6)。
[0027]实施例3
[0028]污水处理厂排出的一定体积的剩余活性污泥浓缩至VSS = 8.5g/L，(TSS约为12.9g/L，pH约为6.9)，加入市售分析纯过氧化钙，过氧化钙投加量为每g挥发性悬浮固体对应加入0.05g过氧化|丐，搅拌均勾后置于480W的微波福射下处理2min，处理后的污泥密封放置于温度35°C，搅拌速度为150rpm的厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，发酵天数为16d。厌氧消化组不投加过氧化钙，不进行微波处理，其它操作条件相同。结果表明，微波与过氧化钙联合使用对污泥的溶解效果较好，表现为微波/过氧化钙组溶解性化学需氧量的释放量在第二天，第四天和第六天分别达到4198mg/L，4160mg/L和4109mg/L，高于厌氧消化组的1182mg/L，1510mg/L和1703mg/L(请看图2);挥发性悬浮固体浓度在厌氧消化第16d下降了 34.0%，而厌氧消化组下降了 19.2% (请看图3);厌氧消化第16d，微波/过氧化钙组甲烷的产量为31.8ml/g VSS，是厌氧消化组的1.9倍(请看图4)，较单独微波组和单独Ca02组分别提高了 33.5%和58.1% (请看图5);另外，微波/过氧化钙组污泥的脱水性能相比厌氧消化组也有所提高，污泥毛细吸水时间在厌氧消化第16d为25s，低于厌氧消化组的42s (请看图6) ο
【主权项】
1.一种提高剩余污泥厌氧消化产甲烷量的预处理方法，其特征在于:先将污水处理厂二沉池内的剩余污泥浓缩至挥发性悬浮固体浓度VSS = 8g/L-9.5g/L，接着，将过氧化钙加入其中并混合均匀，过氧化钙投加量为剩余活性污泥中挥发性悬浮固体质量的5% -20%,然后微波处理，微波处理的工艺操作条件为:微波辐射功率为160-480W，微波辐射时间为2-6min，处理后的污泥放置于温度为30_40°C，搅拌速度为100-200rpm的厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，发酵天数为16d左右；收集气体并测定其中甲烷的含量； 上述过氧化妈为市售分析纯过氧化I丐。
【专利摘要】本发明涉及一种提高剩余污泥厌氧消化产甲烷量的预处理方法。先向污水处理厂浓缩的剩余污泥中投加过氧化钙，过氧化钙投加量为剩余污泥中挥发性悬浮固体质量的5％-20％，接着进行微波辐射处理，然后置于30-40℃，搅拌速度为100-200rpm的厌氧消化罐中进行厌氧消化，厌氧消化时间为16d左右。结果表明，过氧化钙/微波联合预处理技术可促进颗粒性有机物的溶解，提高污泥厌氧消化甲烷的产量，且厌氧消化后污泥的脱水性能得到提高。本发明操作简单，反应条件温和，用于污水处理厂浓缩剩余污泥的资源化、无害化和减量化，具有很好的经济和社会效益。
【IPC分类】C02F11/04, C02F11/00, C02F11/06
【公开号】CN105254150
【申请号】CN201510712997
【发明人】李咏梅, 王婕, 任潇, 卢霄, 张浩浩
【申请人】同济大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月28日