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污水处理厂排放的脱水污泥量越来越大,脱水污泥中含有大量的营养物质,解决脱水污泥的主要思路是能够充分利用其中的营养物质。本课题以80%含水率的脱水污泥为研究对象,采用微波联合其他添加剂的方法,旨在研究污泥资源化利用的途径。本研究主要分为四部分:一是采用微波联合氢氧化钠、双氧水的添加考察微波热效应;二是采用微波联合Ca(OH)2、固含量等因素考察污泥制备发泡剂;三是通过正交试验,实现工艺优化;四是考察多次提取对发泡剂制备的影响。微波时间的增加,污泥得到快速干燥,可溶物溶出量增多,高达14.55%,增加了40%;可溶性蛋白质含量增加了3.7倍;有效磷含量降低,油脂含量下降,总磷处于15~19g/kg,总碳、全氮量基本不变,分别维持在400 g/kg和31~35 g/kg。氢氧化钠的添加使污泥的p H值增大、氨气释放量增多;可溶物含量从8.93%升高至12.26%,升高了37%;可溶性蛋白质含量升高至200.3 mg/L,升高76%;有效磷含量维持在0.5~0.6 g/kg。双氧水的添加量增多使可溶物由12.26%增大至13.6%;有效磷含量降低20%,油脂含量降低33%,总碳处于410~420 g/kg。制备发泡剂微波时间最佳在15 min附近,在此时发泡液中TC、TOC值、蛋白质浓度均达到最大值,蛋白质浓度56.77 mg/L,增加了50%;起泡力和稳定时间达到较高水平7.57倍和5 h;泥渣中有机质和蛋白质达到最低值为32.37%和10.67%。制备发泡剂微波功率最佳在700 W附近,在此时,发泡液中TC、TOC值、蛋白质浓度均达到最高,蛋白质浓度56.77 mg/L;起泡力和稳定时间在最高水平,分别是7.57倍和5 h;泥渣中的有机质和蛋白质基本最低,分别为32.37%和10.67%。制备发泡剂Ca(OH)2添加量在15(g/2000m L)附近最佳,此时蛋白质浓度达到最大值62.88 mg/L,增加了20%;起泡力和稳定时间达到最高水平,分别是9.36倍和5 h;泥渣中有机质降至最低值30.05%。制备发泡剂固含量5(%/2000m L)附近最佳,此时起泡力和稳定时间处于最高值,分别是5.92倍和5 h,泥渣中的含水率处于最低值77.11%。正交试验分析发现,方案微波时间13 min、微波功率700 W、Ca(OH)2添加量17(g/2000m L)、固含量6(%/2000m L)时得到白色泡沫,直径小、泡沫密实的发泡剂,且起泡力和稳定时间最高,分别为11倍和4 h;在此最佳方案下得到的TOC值和蛋白质浓度分别为1819.5 mg/L和8.75 mg/L,与其他的方案相比处于较高状态。对同一样品进行连续5次提取实验,发泡液的TOC值、蛋白质浓度均逐渐降低,泥渣中的有机质和蛋白质含量也逐渐降低,分别降低了63%和70%;发泡液的起泡力和稳定时间在第1次时最大分别为7.07倍和3 h;多次提取对制备发泡剂的影响不大,但可以为泥渣的资源化利用提供理论依据。