污泥资源化利用高压脉冲电场技术

--#—由图4可知：不同占空比下的SC0D释放效果相差明显，占空比为10%时的SCOD从51.7mg/L增长到257.9mg/L,增幅为398.8%；占空比为30%时的SCOD从52.6mg/L增长到200.1mg/L,增幅为280.4%；占空比为50%时的SCOD从49.6mg/L增长到173.1mg/L，增幅为248.5%。理论上来讲，占空比越髙，正脉冲在总周期的时间比例越大，正脉冲的持续时间越长，对提髙破壁效果有利。试验结果表明，占空比越低，SCOD的含量越髙，污泥破壁效果越好，得出占空比在10%左右的条件下，污泥破壁效果最好。这可能是由于缩小占空比后的脉冲上升和下降的时间更短，作用于细胞壁的能量也更为集中。2・4波形对破壁效果的影响电场强度在12kV/cm、频率为50Hz下，将波型分别调整至正弦波、三角波、方波，所得波形图像如图5所示。由图5可知，得出的3种波型均抱负稳定。不同波形下120min内，SC0D含量的变化趋势如图6所示，其中方波占空比为10 20 40 60釦1瑚120L'min图6SCOD含量:隨波形的变化由图6可知：不同波形的输出，对SC0D的释放影响不同，方波条件下的SC0D含量从51.7mg/L增长到257.9mg/L,增幅为398.8%；三角波条件下的SC0D含量从47.6mg/L增长到163.1mg/L,增幅为242.6%；正弦波条件下的SC0D含量从48.1mg/L增长到132.6mg/L,增幅为175.6%。几种波形中释放效果最好的为方波波形，其次是三角波波形，最终是正弦波波形。方波条件下，SCOD的增幅分别是三角波和正弦波条件下的1.6倍和2.2倍。这是由于方波的上升和下降时间最短，达到峰值电压的时间均比正弦波和三角波短，峰值电压作用于介质的时间最长，达到的处理效果最佳。试验得出，在电场强度为12kV/cm、频率为50Hz、占空比为10%的方波下处理污泥效果较好，在此条件下的SCOD含量提髙接近4倍。本次试验得出的SC0D的释放效果远远髙出讨论中利用PEF技术处理污泥得到的2倍以上的增容效果，虽然低于芬顿氧化和超声波预处理技术达到的SCOD增容效果，但能有效避开化学法和机械法存在的问题，如：设备材料髙投资、髙能耗和适用性差造成大规模应用困难等。同时，试验发觉，经处理后的污泥沉降性能有所提升,沉降比较原泥降低10%左右。这可能利于后续的脱水处理，与讨论中提到的经髙压脉冲电场处理后的污泥更有利于后期机械脱水挤压获得更低含水率.相符，也进一步说明白该技术在污泥预处理行业具有肯定的讨论前景和价值。2.5运行成本分析试验运行成本主要为电费，试验装置中所使用的污泥泵功率为370W，工作2h消耗的电量是0.74kWh。髙压脉冲电源功率为600W，工作2h消耗的电量是2.4kWh，电价以1元/(kWh)—1计，电费为3.14元，试验污泥预处理量为0.1m3,折合单位体积污泥(MLSS为10g/L)的运行成本为31.4元/m3o由于试验规模较小，所选设备功率偏大，所得运行费用偏髙，形成工业规模应用后成本将会大幅降低。3、结论(1)优化髙压脉冲电场处理污泥的设计参数能大幅提髙污泥破壁效率，在处理时间为120min、电场强度为12kV/cm、频率为50Hz、占空比为10%的方波条件下，处理效果最好，SCOD的增幅达到398.8%,拓展了该技术在污泥破壁领域的应用思路。电场强度和频率对有机物的释放起重要影响，电场强度的上升会提髙污泥破壁效果；当电场强度肯定时，频率是影响SCOD释放效果的主要因素。髙压脉冲电场处理污泥，使用方波破壁效果最佳。相同条件下，方波增幅为398.