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随着我国城市化进程的加快,水环境的负担也越来越重。目前社会经济的快速发展在一定程度是以牺牲环境为代价的。虽然对水环境的保护和治理已日益得到重视,但是当前的污水处理仍然存在一定误区,即单纯的重视污水中有机污染物质等的去除,缺忽略了其后续产物——污泥处理的必要处理。当前的污泥处理主要分为污泥处理和污泥处置两个阶段。传统的污泥处理方法存在消化时间长、投资及运行费用高、运行管理较复杂等问题。本文就针对这个情况,提出污泥浓缩消化一体化反应器(ISTD),将其应用于城市剩余污泥处理的研究,进而开发高效、低耗、管理方便的污泥处理反应器。试验内容包括两个反应器的设计、启动、处理效能及影响因素的研究分析。ISTD反应器有效容积210L,设计水力停留时间3.0d,高径比为5.9。反应器启动在中温条件下,采用直接培养污泥的方式启动,启动时间为73d。反应器在中温条件下运行,处理效果较好,排泥含水率95.3~96.8%,VS/TS在0.501~0.587,排水SS在0.507~1.544g/L。污泥产气率不高。反应器在运行中发现,由于设计上存在一定缺陷,其效能较差,针对这种情况,研发了第二代反应器(MISTD)。MISTD反应器有效容积为264L,设计水力停留时间为3.1d,高径比为7,反应器启动采用接种厌氧絮状污泥的方式启动,启动仅花了35d。试验期间结果表明,中温(30~35℃)下,反应器运行效果良好,当水力停留时间在3.1天,容积负荷为1.26~1.43kgCOD/m3.d,排泥含水率在93.1%~96.2%,排泥的VS/TS在0.50~0.59,出水SS在0.43g/L~0.72g/L,且产气率为0.75~1.26m3CH4/m3污泥,相同负荷条件下优于传统的浓缩池和消化池。但在常温条件下,反应器运行效果较差,排泥含水率仅在96.4%~96.7%,VS/TS在0.621~0.678,产气率极低。在影响反应器处理效能的试验中,发现温度对厌氧消化影响极大,常温及低温条件下,消化几乎处于停滞状态。中温时,反应器运行效果较好;为了维持厌氧消化的正常运行,反应器的pH宜控制在6.8~7.5,碱度宜控制在1200mg/L以上;不同搅拌方式对产气率的提高、对VS/TS的去除、对含水率的变化有着不同的影响。