赵基哲、沈正植、邵焜琨、谢海娟、刘芬波
江苏菲力环保工程有限公司
1.前言
过去污水处理厂的废弃物的第一次污泥大部分被投放到海洋。但是，根据2012年1月生效的《伦敦公约》，禁止海洋投放行为，并在陆地上进行全面处理。因此各种处理工艺全面开发，并作为其他资源的价值逐渐凸显。大部分污水处理厂的第一次污泥可以用作外部碳素源来使用。据判断，第一批天然气的大部分是由有机性物质构成，如果利用这些物质，将比甲醇等精炼的外部碳元素更有效率、更经济。本研究提出，将1次污泥酸发酵，去除工程外泄水中的固体物的脱离液与微生物燃料电池连接处理，并提高电力生产的方案。但是，在酸发酵过程中产生的流出水总溶解固体物的浓度为1.5~2.0%，粘性非常高，因此很难将其用作微生物燃料电池的流入水。
因此，在后续工程，计划注入过滤过的滤液。过滤装置中的过滤器是其他过滤工艺的带式压滤机与离心脱水等相比，判断出脱离液的TS浓度相当低，因此选定了该装置，为了解决过滤工艺中出现的这些问题，开始正式研究。
2.材料和方法
1）材料
本研究使用了郑州市T污水处理厂的1次污泥，通过测定酸发酵前后的性状，比较前后水质差异。酸发酵装置的组成分为酸发酵池、储留池，并分为絮凝混合池的移的泵、板框压滤机。作为生成污泥滤饼的药剂有絮凝剂使用了Alum (Al 2 (SO 4) 3 7%)、PAC (聚氯乙烯17%)、HiBPAHCS(聚氢酸聚氯乙烯17%)等，作为絮凝辅助剂使用了25%的CaO。
2）方法
酸发酵是HRT 运行3 日，此时水温固定在 20 ℃。板框压滤机控制了从空压机产生的压力。为了注入板杠压滤机，混合池中注入了絮凝剂和辅助剂。
这时，为了消石灰提升至PH 8以上，先注入4毫升浓度的进行反应，然后将絮凝剂以Alum 8毫升/L、PAC 4毫升/L、HiBPAHCS 4毫升/L的浓度进行注入反应。
为了测定酸发酵前后的污泥性状和过滤后的性状，使用了Humas的水质分析装置，Hach DR5000使用了可直接影响微生物燃料电池的Al 3+和Ca 2+。滤液的SS采用工艺试验法上的方法，根据每30分钟为单位进行了测试样本的测定。
3.结果与分析
测定酸发酵前后性状的结果显示，SCOD增加约150%，TS减少5000mg/L左右，VS减少3000mg/L左右。
如Table 1中显示的结果，在酸发酵池的流出水中加入多种絮凝剂进行实验结果，测出投入HiBPAHCS的结果中显示最低的SS滤，而且Al 3+的浓度也测出了最低的结果。SCOD没有太大差异，同时在过滤布清洗过程中显示最为顺利。
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用板框压滤机注入时，从2kgf/cm 2到8kgf/cm 2运行条件下，比起8kgf/cm 2压力下运行，在2kgf/cm 2压力下充分保证时间，并能过分阶段慢慢增加压力时，形成的滤饼效果更好。今后要通过实验，寻找进一步降低滤饼含水率的最佳运营方案，并努力减少可能对其他微生物燃料电池产生影响的离子性物质的研究。
4.结论
1）注入HiBPAHCS和消石灰时，可获得顺畅的滤饼形成和低浓度的脱水滤液。
2）通过逐步提高泵的压力来形成滤饼。