臭氧预处理水解酸化法污泥减量的研究

发布时间：2017-08-11 09:10

  本文关键词：臭氧预处理水解酸化法污泥减量的研究

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【摘要】：现今污水生物处理技术的发展日渐完善,但污水处理方法依旧存在的普遍问题为剩余污泥的产生及后续的处理处置问题。有具体统计表明,污水处理厂每日将近一半的人力以及能源被消耗在污泥的处理处置。现如今根据世界范围内存在的污泥处置问题所制定的剩余污泥处理的四个基本原则是稳定化、无害化、减量化、资源化。稳定化,使剩余污泥排放后对环境造成危害的几率降低;无害化,使剩余污泥处理之后对周边环境的危害降到最低;减量化,使污泥内部生物固体量减少;资源化,使处理后的污泥能够利用于各个方面。现阶段被大规模应用的剩余污泥处理方法存在资源浪费的问题,并存在二次污染的危险。传统的剩余污泥处理的工艺,如焚烧,污泥内部含有各种有机以及无机污染物,经过燃烧会对空气、土壤、水体等形成二次污染;填埋,同样是由于污泥内部的成分复杂,不能形成统一的填埋地点,同时填埋周期较长且不能保证填埋质量;臭氧污泥减量,臭氧已被证实能够起到良好的污泥减量效果,但臭氧的制备消耗过大,不利于能源的节约;解偶联剂的投加,解偶联剂作用于污泥生命活动的分解合成反应循环,能够起到良好的污泥减量效果,但是,由于解耦联剂大多有毒,因此对解耦联剂的处理问题亟待解决。水解酸化反应因其反应机理,同时由于其投资低、占地少、最终产物较单一,可以作为污泥减量的方法。本实验通过对不同臭氧投量以及在不同的臭氧投量下的不同污泥接种量对水解酸化反应进行的影响,结果表明,当臭氧投量达到90 mg/g SS以上,COD_(cr)浓度较对照组提前了4~5天出现峰值。且此条件下,CODcr所能测得最高浓度为2092.27 mg/L,较无臭氧预处理对照组提升了68%。在臭氧投量在达到90 mg/g SS以上时,变化规律基本不变,但由于臭氧的制备以及尾气处理需要很高的投入,考虑臭氧投量在90 mg/g SS左右能够获得较为经济且效率较高的水解酸化效果。同时,水解酸化污泥的接种能够直接影响水解酸化反应的进行程度,接种量为15%时,在6个臭氧投量作用下,较对照组同时间CODcr浓度提升平均23.6%,接种量为30%时,CODcr浓度提升平均达到35.3%,50%接种量时,CODcr浓度平均提升38.3%。与VFAs浓度变化综合考虑,30%与50%接种量污泥对水解酸化生成VFAs的每日产量相差平均在10%以内,且随着臭氧投量的增加此种现象越明显。更高的臭氧投量与90 mg/g SS时相比,效果差距不大。
【关键词】：臭氧预处理 水解酸化 污泥减量 污泥接种量
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-29
• 1.1 课题背景及研究意义12-14
• 1.2 污泥减量技术及国内外研究进展14-18
• 1.2.1 细胞溶胞技术及研究进展15-17
• 1.2.2 其他污泥减量技术及研究进展17-18
• 1.3 水解酸化污泥减量技术及发展现状18-22
• 1.3.1 水解酸化污泥减量原理18-20
• 1.3.2 水解酸化污泥减量技术的影响因素20-22
• 1.4 水解酸化污泥减量的预处理方法22-26
• 1.5 课题来源、研究内容和技术路线图26-29
• 1.5.1 课题来源26-27
• 1.5.2 研究内容27-28
• 1.5.3 技术路线图28-29
• 第2章 实验仪器、药品、测定指标及方法说明29-40
• 2.1 试验用泥29
• 2.2 试验指标及测定方法29-34
• 2.2.1 化学需氧量（COD）测定方法29-31
• 2.2.2 挥发性脂肪酸（VFAs）测定意义与方法31-33
• 2.2.3 其他实验指标检测意义及方法33-34
• 2.3 实验仪器汇总34-40
• 2.3.1 臭氧预处理系统组成34-38
• 2.3.2 水解酸化反应系统组成38-39
• 2.3.3 实验仪器与设备39-40
• 第3章 臭氧投量对污泥水解酸化的影响40-48
• 3.1 臭氧投量对细胞破解的影响40-42
• 3.2 臭氧投量对挥发性脂肪酸（VFAs）产生的影响42-44
• 3.3 臭氧投量对水解酸化反应氮化合物浓度变化的影响44-46
• 3.4 臭氧投量对水解酸化反应总磷浓度变化的影响46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 污泥接种量对臭氧预处理水解酸化反应的影响48-69
• 4.1 实验设置及启动48-49
• 4.2 污泥接种量对不同臭氧投量水解酸化反应CODcr的影响49-53
• 4.3 污泥接种量对不同臭氧投量水解酸化反应VFAs的影响53-57
• 4.4 污泥接种量对不同臭氧投量水解酸化反应氮、磷的影响57-68
• 4.4.1 污泥接种量对不同臭氧投量水解酸化反应氮的影响57-64
• 4.4.2 污泥接种量对不同臭氧投量水解酸化反应磷的影响64-68
• 4.5 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-76
• 攻读学位期间发表的学术论文76-77
• 致谢77

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本文编号：655274