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氫氧化鎂對剩余污泥堿性發酵及脫水性能的影響研究

作者:小編 瀏覽人數:  次更新時間:2024-09-03

氫氧化鎂對剩余污泥堿性發酵及脫水性能的影響研究

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剩余污泥處理是污水處理廠面臨的一項重大挑戰。傳統的污泥處理方法存在能耗高、處理效率低等問題。堿性發酵作為一種新興的污泥處理技術,可以提高污泥的生物降解率,同時促進污泥的脫水性能。氫氧化鎂(Mg(OH)?)作為一種堿性物質,被用于改善污泥的堿性發酵過程,并增強其脫水性能。本文旨在探討氫氧化鎂對剩余污泥堿性發酵及脫水性能的影響。

實驗材料與方法

實驗材料

  • 剩余污泥:取自污水處理廠的剩余污泥。
  • 氫氧化鎂:作為堿性調節劑,用于提高污泥的pH值。
  • 其他試劑:包括用于檢測的化學試劑、營養鹽等。

實驗方法

  1. 污泥預處理:將收集的剩余污泥進行初步處理,去除大顆粒物質,調節至適宜的固體濃度。
  2. 氫氧化鎂添加:向污泥中添加不同濃度的氫氧化鎂,通過攪拌使其均勻分布。
  3. 發酵實驗:將處理后的污泥置于發酵罐中,在控制條件下進行堿性發酵實驗。監測發酵過程中pH值、揮發性脂肪酸(VFA)含量、產氣量等指標的變化。
  4. 脫水實驗:發酵結束后,對污泥進行脫水實驗,測定脫水前后的含水率、比阻(SVI)等參數,評估脫水性能。

結果與討論

  1. 堿性發酵效果
    • pH值變化:隨著氫氧化鎂添加量的增加,污泥的pH值升高,為堿性發酵提供了有利的環境。
    • VFA含量:氫氧化鎂的存在促進了有機物的水解和酸化過程,提高了揮發性脂肪酸的含量,有利于后續的厭氧消化。
    • 產氣量:適當的氫氧化鎂添加量可以提高產氣量,表明氫氧化鎂有助于增強污泥的生物降解能力。
  2. 脫水性能
    • 含水率:氫氧化鎂處理后的污泥比未處理的污泥具有更低的含水率,表明氫氧化鎂有助于改善污泥的脫水性能。
    • 比阻(SVI):氫氧化鎂處理后污泥的比阻顯著降低,意味著污泥的脫水性能得到改善。這是因為氫氧化鎂的加入破壞了污泥顆粒間的膠體結構,使得污泥更容易脫水。
    • 濾餅質量:處理后的污泥形成的濾餅更加緊實,易于處理和運輸。

機理分析

  • pH值調節:氫氧化鎂可以提高污泥的pH值,創造有利于堿性發酵的條件。
  • 膠體結構破壞:氫氧化鎂能夠破壞污泥中的膠體結構,降低污泥的粘度,從而改善其脫水性能。
  • 促進生物降解:氫氧化鎂的存在有助于促進有機物的水解和酸化,提高VFA含量,進而提高生物降解效率。


氫氧化鎂的添加可以顯著改善剩余污泥的堿性發酵效果和脫水性能。適當的氫氧化鎂添加量能夠提高污泥的pH值,促進有機物的水解和酸化,增加VFA含量,并改善污泥的脫水性能。這一研究為污水處理廠提供了提高剩余污泥處理效率的新途徑。


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