厕所污水处理成套设备 设施

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污泥微波热解的研究多集中于含油污泥的热解。在含油污泥中，水以高度乳化的形式存在，难以通过简单的物理分离实现油水分离的效果。而在微波辐射的环境下，由于水的吸波能力强，油和水的能量差使得油水易分离;同时非性的油分子被磁化后粘度降低，从而使油水密度差大，也促进了水分的脱离;综合来看，微波辐射比常规加热方式的破乳效果佳。在产物方面，微波热解有利于可燃气体生成，热解油的主要成分为芳香族化合物和脂肪族化合物。除此之外，可以通过添加微波吸收剂来提高热解温度，实现快速热解。

市政污泥热解产物特性的影响因素

污泥热解的工艺参数对污泥热解过程及热解产物的产率和特性具有重要影响，可以通过改变热解条件从而调整热解气、焦油和焦炭产物的产生比例及特性。目前研究较多的影响污泥热解反应的因素主要为热解终温、升温速率、停留时间、催化剂、热解压力、物料性质等

1热解终温

热解终温被视为污泥热解工艺中重要的影响因素，根据温度的高低，可分为低温热解和高温热解两大工艺。当温度较低时，热解产物以热解焦油和热解残渣为主，如在400℃时，实验得到的气体产率约为5%，液体产率40%，热解残渣产率为55%左右;而当温度较高时，污泥热解较为，甚至会有二次裂解现象，有助于不可冷凝的热解气的产生，从而使产物以热解气和热解残渣为主，如900℃时，实验结果表明，气体产率上升至50%，液体产率仅为10%，热解残渣稍有下降，产率为40%左右。

不同的热解终温下产生的热解气体组成成分会有一定的变化，这是由于产生热解气体(H2、CH4、CO2、CO等)的化学反应在不同的温度条件下进行。例如H2主要由烃类物发生脱氢反应或是大分子化合物分解产生，而脱氢反应在较高的热解温度下加剧烈，因此当热解温度达到700℃以上时，H2的产生速率会过其他气体，成为主要气体产物;CH4主要产生于500～600℃，一般来源于脂肪侧链断裂和液态产物的二次分解，随温度升高，其产增加后减少，在700℃左右达到值;而CO2主要是由脱羧反应产生，因此在低温时(400℃以下)就有明显释放;CO除了来源于脱羧反应外，还产生于醚键、羰基、羟基等的断裂，因此在低温和高温时均有产生。从气体产生的先后顺序来看，CO2、CH4、CO、H2随温度升高逐步产生。

随着热解终温的升高，热解残渣的组成和形态会发生变化，主要表现为产率降低、比表面积增加及重金属钝化效果佳。但热解终温并不是越高越好，研究表明当热解终温为700℃时，热解残渣比表面积达到值，重金属的稳定性也。

水解液各特征成分分析

pH变化和氮磷的释放

不同K2FeO4投加量条件下，污泥水解液pH。污泥加入K2FeO4后，反应体系呈碱性，且pH随K2FeO4投加量的增加而升高。

K2FeO4在酸性条件下的氧化电位高，但此时K2FeO4的自分解速率非常快，导致其利用率降低。而当pH为中性或弱碱性时，Fe(Ⅵ)的活性虽偏低，但稳定性好，可以持续稳定地与体系中的物发生反应。反应过程中，伴随一些小分子VFA的生成，水解4h以后体系pH略有回落。

污泥水解过程中也伴随着无机物(如氮、磷酸根)的释放，水解液中ρ(NH4+-N)的变化主要取决于氮的脱基作用以及污泥破解胞内物质的释放。ρ(NH4+-N)随K2FeO4投加量的增大而升高。当K2FeO4投加量大于100g∕kg时，ρ(NH4+-N)随反应时间延长呈现一定的波动，可能是部分NH4+-N被Fe(Ⅵ)氧化为硝态氮。TP释放的变化趋势与污泥破解率相似，其浓度在反应2h内升高。生物除磷工艺在去除污水中磷的同时也会产生大量的富磷WAS，以聚磷酸盐的形式存储在污泥细胞内，磷酸盐在污泥破解过程中得以释放。由图3可以看出，水解液中ρ(TP)值为496mg∕L，且以正磷酸盐为主(约310mg∕L)，这与已有研究结果一致，有利于通过磷酸盐沉淀的形式进行磷回收。污泥水解液中也有相当一部分磷以磷形式存在(16.6%~51.6%)，如肌醇六磷酸、磷脂、、磷蛋白和磷酸糖类等。当K2FeO4投加量为50和100g∕kg时，磷比例高达51.6%。而随着K2FeO4投加量继续增至200和500g∕kg，磷比例则分别降至49.6%和37.9%。这说明Fe(Ⅵ)与EPS、微生物细胞壁和残骸中的磷化合物发生氧化反应，在增大TP释放的同时，也会降低磷比例。