关键词：废物处理 优化设计 降解 流体剪切 超声空化 

摘要：为提高剩余污泥的破解效果并降低能耗,采用FS（fluid shear,流体剪切）、UC（ultrasonic cavitation,超声空化）、FS和UC联合工艺（FS-UC,UC-FS）破解剩余污泥,并应用单因素试验结合响应面法对联合工艺进行优化.结果表明：FS对剩余污泥破解效果一般,只在开始阶段具有较好效果,随作用时间延长,破解效果未有显著提高甚至下降.UC对剩余污泥破解效果明显,随作用时间延长,破解效果显著提升,但能耗也随之增大,EDR（energy disintegration ratio,效能比）明显下降.相同作用时间下,UC破解效果优于FS破解效果,UC破解剩余污泥的DDCOD（degree of disintegration,破解率）与EDR均明显高于FS方法.单因素试验得出的较优FS作用时间范围为2~8 min,较优UC作用时间范围为5~15 min.响应面法试验结果显示,联合工艺的剩余污泥破解效果和能量利用率均优于单一方法,联合工艺中FS-UC工艺的破解效果优于UC-FS工艺.FS-UC工艺的最佳参数：FS处理5.6 min再UC处理15.0 min,该条件下剩余污泥实际DDCOD为50.8%,EDR为26.8%.UC-FS工艺的最佳参数：先UC作用15.0 min再FS作用7.8 min,该条件下剩余污泥实际DDCOD为36.5%,EDR为17.1%.研究显示,以DDCOD和EDR为指标,4种工艺的高效性顺序为FS-UC〉UC-FS〉UC〉FS,其中FS-UC工艺具有能耗低、破解效率高的特点,是4种工艺中剩余污泥破解效果最好的一种工艺.

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