摘要：采用自主设计并制造的机械转盘剩余污泥破解装置对污泥进行破解处理,并联合超声技术以提升破解效果,考察不同运行条件对污泥破解效果的影响,采用响应面法优化处理参数,通过扫描电镜观察破解污泥的细胞形态。实验发现:盘间距离(d)和转盘破解时间(Tm)是影响机械转盘剩余污泥破解液溶解性化学需氧量的增加值(SCOD+)和效能比(EDR)的重要因素;在d=1.5 mm,转速为2300 r·min^(-1)运行条件下破解25 min时SCOD+为3130 mg·L^(-1),破解效果良好。根据Central Composite Design实验设计原理,注重剩余污泥破解的能源利用效率,以SCOD+和EDR为响应指标对机械转盘联用超声破解参数进行优化,当优化条件为d=2.76 mm,Tm=10.89min,Tu(超声处理时间)=17.2 min时,剩余污泥破解液SCOD+=7871.78 mg·L-1,EDR=8.475 mg·L^(-1)·k J^(-1),在相同总处理时间下分别是单独机械转盘法(2610 mg·L^(-1),3.11 mg·L^(-1)·k J^(-1))的3.02倍、2.7倍,单独超声法(3170 mg·L^(-1),3.26 mg·L^(-1)·k J^(-1))的2.48倍和2.6倍。

摘要：污水处理过程中产生大量剩余污泥需妥善处理处置,剩余污泥的破解是众多污泥减量化与资源化处理工艺的有效预处理过程。利用组织捣碎机产生流体剪切力破解剩余污泥,考察在19 000 r/min和24 000 r/min下,破解500 m L剩余污泥0.5~10 min的效果,并应用FLUENT软件对流体剪切力破解剩余污泥的过程进行模拟。结果表明,破解10 min后,24 000 r/min时SCOD增加4.76倍,蛋白质增加2.68倍,肽聚糖由0增至387 mg/L;19 000 r/min时SCOD增加4.68倍,蛋白质增加2.63倍,肽聚糖由0增至304 mg/L。在破解的3 min内各指标增长最快,3 min后破解效率逐渐降低,持续增加破解时长,对破解效率的提高作用不大。通过FLUENT数值模拟得出,高速旋转的叶片带动污泥在容器内形成剧烈的湍流,产生了足够大的流体剪切力,使得污泥中微生物的细胞壁破碎。实验与模拟结果说明流体剪切破解污泥的是一种有效的方法。