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近年来,随着水污染防治力度不断加大,污水处理厂数量和处理规模不断增加,污泥的产量也迅速增加,污泥带来的环境污染日益凸显。我国约80%以上的污泥没有得到有效处理。目前,国内尚缺乏先进和有效的污泥处理技术和设备。污泥厌氧消化是污泥处理和资源化的常用技术。为了进一步提高污泥厌氧消化效率,开发合理的污泥预处理技术,对于提升我国污泥处理和装备水平具有重要的现实意义。本研究采用静态厌氧消化,分别研究了高压均质、碱预处理及碱+高压均质联合预处理对混合破解污泥、破解污泥液相和固相厌氧消化的影响。高压均质选用30 MPa压强、1次处理,研究高压均质破解对污泥液相和固相的产气量、产甲烷量、污泥粒径等的影响。碱预处理主要研究碱投加量对污泥液相和固相的产气量、产甲烷量、污泥粒径等的影响。碱+高压均质预处理研究在化学和机械联合作用下,污泥液相和固相的产气量、产甲烷量、污泥粒径等的变化。污泥经30 MPa高压均质预处理后,污泥絮体和微生物细胞遭到破坏,使有机物从污泥固体向液相释放,DDCOD为18%。高压均质预处理后污泥、污泥液相和固相厌氧消化的累积产气量分别是原污泥、原污泥液相和固相累积产气量的1.24倍、2.05倍和1.08倍。污泥的平均粒径d0.5由初始污泥的7.177 μm降低到1.823 μm。污泥经碱破解后,污泥细胞破裂,SCOD增加。碱投加量为0.04mol/L时,DDCOD为21%,污泥和污泥液相厌氧消化的累积产气量分别是原污泥和原污泥液相的1.26倍和23.28倍。但是,污泥固相厌氧消化产气量只有原污泥固相的74.6%。碱预处理后污泥、污泥液相和固相的VS去除率均随着碱投加量的增加而增加,碱投加量为0.04 mol/L 时,分别达到 30.86%、68.64%和 15.78%。碱+高压均质联合预处理可进一步促进细胞破壁、污泥颗粒微细化,进而改善污泥厌氧消化性能,污泥最大破解度DDCOD提升至43.32%。经碱+高压均质联合预处理后的污泥、污泥液相的厌氧消化累积产气量随着碱投加量的增加而增加。碱投加量为0.04 mol/L时,污泥、污泥液相厌氧消化累积产气量分别是原污泥和污泥液相的1.28倍和54.72倍。但是,污泥固相厌氧消化产气量只有原污泥固相的58.14%。碱+高压均质预处理后污泥、污泥液相和固相的VS去除率均随着碱投加量的增加而增加,碱投加量在0.04 mol/L时达到最高,分别为33.20%、70.74%和30.56%。碱+高压均质联合预处理较好地促进了污泥的厌氧消化,而且污泥液相和固相之间厌氧消化存在良好的协同效应。在优化条件下,利用EGSB反应装置处理联合预处理后污泥,反应器稳定运行后,预处理污泥的COD去除率达到45%左右,并且维持稳定,沼气和甲烷最高产量分别可达0.41L/gCOD、0.82 L/gCOD左右。基于联合预处理+EGSB污泥厌氧消化效果,设计了中试污泥资源化流程。