FESE: 香港大學(xué)李曉巖教授團(tuán)隊(duì) 污泥酸化發(fā)酵液為反硝化碳源：變廢為寶
原文鏈接：
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-018-1043-x
題目：Acidogenic sludge fermentation to recover soluble organics as the carbon source for denitrification in wastewater treatment: Comparison of sludge types
作者：LinLin1, Ying-yu Li1, Xiao-yan Li(✉)1,2
作者單位：
1 Environmental Engineering Research Centre, Department of Civil Engineering, The University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong, China
2 Shenzhen Engineering Research Laboratory for Sludge and Food Waste Treatmentand Resource Recovery, Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China
關(guān)鍵詞：Sewersludge, Chemically enhanced primary sedimentation(CEPS), Acidogenic fermentation, Organic carbon recovery, Nitrogen removal
-
比較了化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)沉淀（CEPS）污泥與傳統(tǒng)一級(jí)、二級(jí)污泥的VFAs產(chǎn)量；
-
FeCl3為混凝劑的CEPS污泥的水解和酸化效率最高；
-
發(fā)酵的CEPS污泥上清液可為反硝化作用提供足夠的碳源；
-
經(jīng)過(guò)Fe-CEPS和污泥發(fā)酵處理后污水中硝酸鹽的去除率可達(dá)99%。
傳統(tǒng)的污水生物脫氮處理技術(shù)需要足夠的有機(jī)碳源用于反硝化作用。然而，近年來(lái)市政污水中的有機(jī)C/N持續(xù)降低，需要在污水處理過(guò)程中添加額外的有機(jī)碳源（如甲醇）以保證脫氮效率，增加了處理成本及安全風(fēng)險(xiǎn)。剩余污泥作為污水處理的必然產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)厭氧酸化發(fā)酵處理可以產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（VFAs）作為甲醇的替代碳源�；瘜W(xué)強(qiáng)化一級(jí)沉淀（CEPS）是指將化學(xué)混凝劑投加到污水中以提高懸浮污染物和磷的去除效率的一種工藝。CEPS污泥與傳統(tǒng)的一級(jí)和二級(jí)污泥在化學(xué)和生物學(xué)特征上均有所不同。本研究分別選取FeCl3和PACl（聚合氯化鋁）兩種混凝劑對(duì)原污水進(jìn)行CEPS處理。CEPS過(guò)程中產(chǎn)生的污泥（Fe污泥和Al污泥）經(jīng)過(guò)中溫酸化發(fā)酵將部分固體有機(jī)物水解成溶解態(tài)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為VFAs, 從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)碳源的回收。同時(shí)比較了其與傳統(tǒng)一級(jí)和二級(jí)污泥發(fā)酵產(chǎn)酸效率的差異。結(jié)果表明，F(xiàn)e污泥的水解和酸化效率最高，Al污泥與二級(jí)污泥的水解效率明顯低于一級(jí)污泥。在沒(méi)有其他碳源補(bǔ)充的情況下，利用Fe污泥發(fā)酵上清液作為反硝化作用的碳源，污水處理單元主干流中硝酸鹽的去除率可達(dá)99%；而基于傳統(tǒng)一級(jí)沉淀的O/A工藝只能實(shí)現(xiàn)35%的硝酸鹽去除率。
圖1 不同類型污泥的水解效率及發(fā)酵污泥上清液用于反硝化脫氮的效果
由于城市化和工業(yè)化的迅速發(fā)展，我國(guó)的污水排放量持續(xù)增加，提高污水處理工藝處理率已刻不容緩。CEPS通過(guò)化學(xué)混凝及絮凝作用能夠有效去除有機(jī)物和磷，而污泥酸化發(fā)酵可產(chǎn)生高附加值的VFAs。但是，目前CEPS污泥酸化發(fā)酵的潛能尚不清楚，將其產(chǎn)生的VFAs用于反硝化作用也未見(jiàn)報(bào)道。本研究從此著手發(fā)現(xiàn)CEPS處理分別將污水中的TOC和PO4-P去除率提高到70%和90%，從而減少了生物處理階段的污染負(fù)荷。而酸化發(fā)酵處理能有效地將污泥中的固態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)化成VFAs，從而可為反硝化作用提供有機(jī)碳源。這一創(chuàng)新的污水處理方法不僅節(jié)能而且具有較高的污染物去除效率，同時(shí)也能從污水中有效地回收有機(jī)資源，可作為市政污水處理革新替代工藝。
周燕，女，24歲，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院2016級(jí)碩士研究生，導(dǎo)師為周小紅老師，研究方向?yàn)榛诤耸荏w的內(nèi)分泌干擾物生物分析技術(shù)。
投稿與檢索
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/2095-2201/home.shtml
