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1.1.2 超聲波

寧波新芝公司SCIENTZ-IID 超聲波發(fā)生器，工作頻率為20 kHz，輸出功率為0~950 W，可調(diào)。

1.1.3 剩余污泥

取自一SBR 中試反應(yīng)器，該中試反應(yīng)器在佛山某污水處理廠進(jìn)行，有效容積1.26m3，進(jìn)水為該污水處理長(zhǎng)沉砂池出水。進(jìn)水COD 60-260mg/L，；NH3-N 8-23mg/L；TN 17-32mg/L；TP 1.5-4.1mg/L。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 污泥細(xì)胞破解實(shí)驗(yàn)方法

污泥細(xì)胞破解后，胞內(nèi)物的溶出會(huì)使上清液溶解性COD（SCOD）、TN、TP 增加，通過(guò)檢測(cè)上清液SCOD、TN、TP 的大小可以表征細(xì)胞破解情況。

為避免原污水中的SCOD、TN、TP 等對(duì)分析的影響，用蒸餾水洗滌剩余污泥3-5 次，以除去原污水中的雜質(zhì)。洗滌后，通過(guò)增減水量調(diào)節(jié)污泥含固率為1%左右（與系統(tǒng)外排剩余污泥含固率相近）。取95ml 經(jīng)洗滌的污泥置于100ml 燒杯中，投加ClO2溶胞，ClO2投量為2-10mg/(g 干泥)，溶胞時(shí)間為0-100min；經(jīng)ClO2溶胞后，將污泥置于SCIENTZ-IID 超聲波發(fā)生器中，選用2mm 變幅桿，變幅桿伸入液面以下1cm，調(diào)節(jié)聲能密度為0.5W/ml-3W/ml，超聲時(shí)間為1-10min。

經(jīng)ClO2耦合超聲波破解污泥后，用0.45μm 孔徑濾紙過(guò)濾，分離上清液和污泥固體，取濾出的上清液測(cè)定SCOD、TN 及TP，根據(jù)溶出物的相對(duì)大小分析比較胞內(nèi)物溶出效果，從而表征污泥破解效果。

對(duì)ClO2投量、溶胞時(shí)間、聲能密度及超聲時(shí)間四個(gè)參數(shù)，進(jìn)行單因素變化試驗(yàn)，以確定各因素變化時(shí)對(duì)污泥破解效果的影響，以確定各參數(shù)的最佳值。

1.2.2 檢測(cè)方法

ClO2采用五步碘量法測(cè)定；SCOD、COD 采用重鉻酸鉀法測(cè)定；氨氮采用鈉氏試劑比色法測(cè)定；TN 采用過(guò)硫酸鉀紫外分光光度法測(cè)定；TP 采用鉬酸銨分光光度法測(cè)定；MLSS采用重量法測(cè)定。

2．結(jié)果與討論

2.1 ClO2 溶胞時(shí)間對(duì)污泥破解效果的影響

在ClO2投量為4mg/(g 干泥)，聲能密度1W/ml，超聲時(shí)間6min 的條件下，改變ClO2溶胞時(shí)間，研究分析ClO2溶胞時(shí)間對(duì)耦合破胞工藝破解污泥效果的影響。ClO2-超聲波耦合破解污泥后上清液SCOD、TN 和TP 隨ClO2溶胞時(shí)間的變化如圖1 所示。

圖1 顯示，隨著溶胞時(shí)間的增加，SCOD、TN、TP 呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)ClO2溶胞時(shí)間較短時(shí)，對(duì)細(xì)胞壁的破壞不足，在同樣的超聲波作用下，破解效果不明顯。隨著溶胞時(shí)間增加，對(duì)細(xì)胞壁破壞作用增強(qiáng)，細(xì)胞更易于被超聲波空化作用破解溶出胞內(nèi)物。此外，當(dāng)溶胞時(shí)間不夠時(shí)，殘余ClO2較多，氧化了部分超聲波破解階段釋出的胞內(nèi)物，使測(cè)得的表觀溶出物較實(shí)際溶出物減少。從圖1 還可看出，ClO2溶胞40min 后，溶出胞內(nèi)物隨溶胞時(shí)間增加速度趨緩；ClO2溶胞時(shí)間達(dá)60min 后，溶出胞內(nèi)物幾乎不再隨ClO2溶胞時(shí)間增加。可以認(rèn)為ClO2溶胞60min 后，ClO2對(duì)細(xì)胞壁的破壞作用已完全，再延長(zhǎng)ClO2溶胞時(shí)間作用不大。ClO2-超聲波耦合破胞工藝的最佳ClO2溶胞時(shí)間在40min-60min 之間。