FeCl3、PAC对污泥中温厌氧消化的影响

作     者：杨居园 

作者单位：青岛理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢经良

授予年度：2013年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：污泥厌氧消化 FeCl3 聚合氯化铝（PAC） 沼气产气量 沼气组分 H2S 

摘      要：厌氧消化不仅可以稳定污泥，同时还会产生清洁能源沼气，能够有效的实现污泥的减量化、稳定化、无害化以及资源化，是城市污水处理厂污泥处理的趋势之一。然而污泥厌氧消化过程中产生的HS会抑制厌氧消化菌的代谢活动，影响消化反应的进行，沼气中HS的存在也会降低沼气的利用效能，为此必须采取措施抑制HS的产生。 本试验在中温(35℃)条件下进行污泥厌氧消化，向消化罐中投加FeCl和PAC，对厌氧消化沼气产气量、沼气组分、HS含量及污泥中的pH、TS、VS进行了研究，分析投加FeCl和PAC对污泥厌氧消化系统的影响，探究FeCl和PAC对沼气中HS的去除效果，以期能在提高沼气质量的同时达到以废治废的目的。试验结果表明： (1)FeCl对污泥厌氧消化产气起促进作用，而投加PAC会抑制厌氧消化产气。试验结果显示：产气趋于平稳后，空白罐单位VS产气量在249.99mL/gVS左右波动，FeCl投加浓度为54mg/L、72mg/L、90mg/L、120mg/L、150mg/L的消化罐单位VS产气量分别比空白罐高1.82%、3.80%、3.25%、6.67%、12.02%，累积产气量结果分别比空白罐高6.60%、10.11%、10.11%、13.68%、18.74%;PAC投加浓度为90mg/L、150mg/L时，单位VS产气量分别比空白罐低2.08%、23.78%，累积产气量分别比空白罐低12.80%、28.07%。 FeCl的投加有助于提高沼气中CH的含量，有助于提高沼气热值，PAC的投加会降低沼气中CH的含量，投加FeCl浓度为150mg/L的消化罐所产沼气中CH含量为68.4%，比空白罐高出10.7%，CO含量为21.8%，比空白罐低6.03%，H含量为4.8%，比空白罐低60.6%;PAC投加浓度为150mg/L时沼气中CH含量比空白罐低6.25%，CO含量则比空白罐高17.21%，H比空白罐高4.65%。 (2)试验结果证明了FeCl的投加能够抑制沼气中HS的产生，投加PAC也会降低沼气中HS的含量，但效果较FeCl要差些。FeCl投加浓度为90mg/L及150mg/L的消化罐HS含量分别为210mg/m、0mg/m，比空白罐低792mg/m、1002mg/m。PAC投加浓度为90mg/L和150mg/L的消化罐，分别为494mg/m、467mg/m，比空白罐低508mg/m和585mg/m。 (3)FeCl、PAC的加入都会使厌氧消化系统的pH值有所降低。试验结果显示，除FeCl投加浓度为18mg/L的消化罐比空白罐略高，其他消化罐pH值分别比空白罐低0.01、0.04、0.02、0.05、0.04、0.06;PAC投加浓度为90mg/L、150mg/L的消化罐pH值分别比空白罐低0.01、0.38。然而厌氧消化系统自身的缓冲作用使pH值保持在正常范围内。 (4)TS、VS及VS/TS随FeCl投加浓度的增加均有所下降，随PAC投加浓度的增加均有所上升。FeCl投加浓度为150mg/L时，TS、VS及VS/TS分别为2.35%，1.29%，54.72%。分别比空白罐低3.41%，7.86%，4.61%。PAC投加浓度为150mg/L时，TS、VS及VS/TS分别为2.54%，1.48%，58.27%。分别比空白罐高4.94%，5.71%，0.73%。 与PAC相比，投加FeCl更有利于污泥厌氧消化的进行。投加FeCl能够使厌氧消化沼气产气量以及CH含量增加，而且能够抑制HS的产生。因此城市污水处理厂化学一级强化工艺选择投加FeCl更佳。