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1.1.2 超聲波

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

1.1.3 剩余污泥

取自一SBR 中試反應器，該中試反應器在佛山某污水處理廠進行，有效容積1.26m3，進水為該污水處理長沉砂池出水。進水COD 60-260mg/L，；NH3-N 8-23mg/L；TN 17-32mg/L；TP 1.5-4.1mg/L。

1.2 實驗方法

1.2.1 污泥細胞破解實驗方法

污泥細胞破解后，胞內物的溶出會使上清液溶解性COD（SCOD）、TN、TP 增加，通過檢測上清液SCOD、TN、TP 的大小可以表征細胞破解情況。

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

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

對ClO2投量、溶胞時間、聲能密度及超聲時間四個參數，進行單因素變化試驗，以確定各因素變化時對污泥破解效果的影響，以確定各參數的最佳值。

1.2.2 檢測方法

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

2．結果與討論

2.1 ClO2 溶胞時間對污泥破解效果的影響

在ClO2投量為4mg/(g 干泥)，聲能密度1W/ml，超聲時間6min 的條件下，改變ClO2溶胞時間，研究分析ClO2溶胞時間對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溶胞時間的變化如圖1 所示。

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