《折流板Fenton反應器氧化生污泥對厭氧消化的影響研究》是依託上海交通大學，由王進擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：折流板Fenton反應器氧化生污泥對厭氧消化的影響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王進
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前污水處理領域中，剩餘污泥處理成本高和資源化利用率的問題，本項目提出以Fenton工藝預氧化生污泥以提高污泥厭氧消化產沼氣量的方法。通過研發折流板Fenton反應器，並引入惰性顆粒作為晶核，最佳化設計出能大大減少含鐵污泥產生的新型折流板Fenton反應器，達到藥劑的節省和氧化處理高效的目的。在此基礎上，利用FeSO4改用Fe(NO3)2、硝酸部分替代硫酸的少硫酸鹽Fenton工藝預氧化生污泥（包括初沉池糟渣污泥和二沉池好氧剩餘污泥），探討Fenton在最少加藥量的條件下取得最佳厭氧消化產沼氣效果的工藝參數。該項目的成功實施，將進一步豐富和完善現有的Fenton處理理論，為Fenton預處理技術的最佳化奠定理論基礎；為我國的污泥處理和資源化利用提供一條切實可行的新途徑。
結題摘要
本課題按照原研究計畫要點執行，並且適當補充了些相關研究內容，使得研究目標更適合於研究結果的實際套用。 課題主要針對目前污水處理領域中，剩餘污泥處理成本高和資源化利用率低的問題，研究了以Fenton工藝預氧化剩餘污泥以提高污泥厭氧消化產沼氣量，及對於高懸浮物廢水先厭氧消化以減少剩餘污泥產生再以Fenton工藝預氧化剩餘污泥的技術。首先設計了折流板Fenton反應器，通過引入惰性顆粒作為晶核，以減少含鐵污泥產生的新型折流板Fenton反應器，達到藥劑的節省和氧化處理高效的目的。試驗表明：剩餘污泥的固含量約為4%，初始pH值達到3.0，反應溫度為 60℃，反應時間為 60min，H2O2用量為40%，Fe2+投加0.5g/L時，造紙剩餘污泥的氧化破解效果最佳，此時SCOD是3306.24 mg/L，SCOD/TCOD是36.7%，VS為39.4%,VSS為2.35g/L。 調節pH至3時，硫酸的消耗量與污泥的質量比是：1：30。遠小於文獻所報導的2.7的臨界點。所以只需對特殊污泥考慮，利用FeSO4改用Fe(NO3)2、硝酸部分替代硫酸的少硫酸鹽。Fenton預處理剩餘污泥後厭氧消化產沼氣試驗表明，29天后反應完全，總產氣量852.4mL，未經Fenton預處理的原污泥厭氧消化產氣只有65.4mL。 本課題同時也研究了Fenton預處理剩餘污泥後，作為微生物燃料電池MFC原料產電的情況，研究結果表明：Fenton試劑破解污泥後的MFC穩態輸出電壓高於MFC啟動期的穩態輸出電壓，其整個過程中，電壓輸出在175mV以上的總時間為140h。在輸出電壓到達穩定值後，當電流達到0.6mA時，輸出功率密度達到最大，其值為37.5mW/m2。 對於高懸浮物(SS)廢水先厭氧消化以減少污泥產生的研究，以SS平均高達32406±2734 mg/L的棕櫚油廢水為研究對象，試驗表明，廢水COD從平均71179降低到12341 mg/L，出水平均COD為3587 mg/L，COD去除效率達到94.89%。產生的沼氣27.65 m3/ m3棕油廢水，產氣量比其它厭氧反應器 (約25 m3/ m3棕油廢水) 有一定程度的增加，且所產剩餘污泥量減少50%以上。 通過Fenton 預處理污泥與厭氧消化處理系統最佳化組合，降低污泥處理成本，提高能源回收效率，將為污泥處理和資源化利用提供了新的選擇。
