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農(nóng)村生活污水強(qiáng)化膜混凝性能及其污泥資源化潛力

農(nóng)村生活污水和污泥的就地處理與資源化利用近年來受到廣泛關(guān)注，與生物法相比，強(qiáng)化膜混凝技術(shù)能快速捕獲污水中的碳、磷資源，目前已在北京農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理中得到示范應(yīng)用。為此，分析了強(qiáng)化膜混凝技術(shù)的示范應(yīng)用效果，并以其產(chǎn)生的污泥為研究對(duì)象，考察了污泥中碳、磷的回收性能。結(jié)果表明，強(qiáng)化膜混凝一體化示范設(shè)備能在水力停留時(shí)間為60min的條件下實(shí)現(xiàn)80%以上COD和TP的去除，并產(chǎn)生富含碳、磷且具有較好資源化潛力的污泥。酸堿預(yù)處理能有效強(qiáng)化污泥水解，尤其是堿性條件能促進(jìn)污泥中有機(jī)物和磷酸鹽的同步釋放，最高濃度分別達(dá)到5214.5mg/L和122mg/L。酸化發(fā)酵是實(shí)現(xiàn)有機(jī)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化利用的重要途徑之一，當(dāng)污泥初始pH調(diào)為11時(shí)，酸化發(fā)酵效果很好，酸化產(chǎn)物產(chǎn)量達(dá)到3419.6mg/L（以COD計(jì)），酸化率高達(dá)77.0%。“強(qiáng)化膜混凝+污泥酸堿預(yù)處理+酸化發(fā)酵"有望促進(jìn)農(nóng)村生活污水中碳、磷資源的回收，但其后續(xù)利用方式和潛在風(fēng)險(xiǎn)需作進(jìn)一步研究。

強(qiáng)化膜混凝技術(shù)采用混凝/吸附-膜過濾復(fù)合過程分離去除污水中的碳、氮、磷污染物，對(duì)污水的水量、水質(zhì)和環(huán)境溫度等條件具有良好的適應(yīng)性，能保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)；在同等COD去除效果條件下，只需要常規(guī)生物法10%左右的水力停留時(shí)間（HRT），極大地減少了設(shè)備尺寸和占地面積。依托該技術(shù)，目前京津冀地區(qū)已經(jīng)建立多處農(nóng)村生活污水處理示范工程。然而，如何實(shí)現(xiàn)膜混凝污泥的快速穩(wěn)定化、碳和磷資源回收以及終端資源化處置是制約該技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。相關(guān)研究表明，若采用厭氧消化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化和資源化，微生物很難接觸和降解包裹在混凝絮體中的有機(jī)物，有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化率較低，磷酸鹽也很難與鋁離子分離，磷酸鹽釋放率通常不到10%。因此，有必要尋求一種有效技術(shù)手段強(qiáng)化膜混凝污泥中有機(jī)物和磷酸鹽的溶出釋放，便于通過厭氧消化實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化和無害化，同時(shí)為后續(xù)污泥資源化利用提供條件。pH做為基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

酸堿預(yù)處理，即調(diào)節(jié)污泥pH，是加速污泥水解很廣泛的預(yù)處理方法之一。但目前尚未見針對(duì)膜混凝污泥強(qiáng)化水解酸化的相關(guān)報(bào)道。鑒于此，筆者以強(qiáng)化膜混凝示范工程為研究對(duì)象，考察其運(yùn)行性能，尤其是其產(chǎn)生的膜混凝污泥性質(zhì)；在此基礎(chǔ)上，研究酸堿預(yù)處理?xiàng)l件下膜混凝污泥中有機(jī)物、磷酸鹽的溶出和變化規(guī)律，并評(píng)價(jià)其就地就近資源化利用潛力。