初沉污泥中温厌氧消化和消化池内硫化氢的抑制研究

论文摘要

与好氧消化相比,污泥的厌氧消化具有能耗少、负荷高、污泥产量少、产生的沼气可作为能源等优点,而受到广泛关注。本试验以污水处理厂的初沉污泥作为研究对象,在中温（35℃）的条件下,对厌氧消化前后污泥中的VSS、SS、沼气产量、H2S含量及消化污泥的最大比产甲烷活性进行了研究;将Fe（OH）3胶体投加到反应器中,对不同Fe/S时H2S的去除率及沼气产量等进行探索性研究。试验结果表明:（1）厌氧消化系统稳定运行期间,温度控制在（35±1）℃,pH值维持在7左右,碱度（以CaCO3计）的平均值为2072.87mg/L,ORP维持在-350mv左右,平均有机物负荷率为0.9kgVSS/（m3·d）。污泥中COD的去除率为37.9%,VSS的去除率为39.9%,反应器运行良好。厌氧消化后污泥的含水率由96.1%升高到97.4%,VSS/SS比值由51%降到38%。NH4+-N含量明显增加。TKN、TP在厌氧消化前后基本未变。（2）分解单位质量VSS的沼气产量为0.715L/g·VSS,达到理论产气量的83.7%,可见初沉污泥的消化效果较好。沼气中CH4含量为78%,CO2为21%,H2S的平均浓度为2476.91mg/m3;反应器中消化污泥的最大比产甲烷活性为0.048LCH4/（gVSS·d）。（3）把Fe（OH）3胶体加入到消化污泥中,可抑制H2S的产生,对沼气产量影响不大;随着Fe（OH）3胶体加入量的增加,H2S气体的浓度随之减少。当Fe/S=22:1时,H2S的平均浓度为1323.49mg/m3,去除率RE=31%;当Fe/S=44:1时,H2S的平均浓度为574.49mg/m3,去除率RE=70%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 城市污水处理厂污泥的产生
• 1.2 城市污水处理厂污泥的危害
• 1.3 污泥的分类及特性与污泥处理的原则
• 1.3.1 污泥的分类及特性
• 1.3.2 污泥处理的一般原则
• 1.4 国内外城市污水厂污泥的处理处置现状及其方法的比较
• 1.4.1 国外污泥处理处置现状
• 1.4.2 国内污泥处理处置现状
• 1.4.3 污泥处理处置方法的比较
• 1.5 污泥厌氧消化
• 1.5.1 厌氧消化工艺的发展概况
• 1.5.2 厌氧消化原理
• 1.5.3 厌氧消化反应动力学
• 1.5.4 厌氧消化的影响因素
• 1.6 消化池内硫化物的产生及抑制研究
• 1.6.1 硫化物的产生机理
• 1.6.2 硫化物的危害
• 1.6.3 沼气脱硫方法
• 1.7 本课题的研究意义及研究内容
• 1.7.1 初沉污泥中温厌氧消化研究
• 1.7.2 消化池内硫化物的抑制研究
• 2 试验装置与方法
• 2.1 初沉污泥中温厌氧消化
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 分析项目及分析方法
• 2.1.3 试验运行条件的确定
• 2.2 消化池内硫化物的产生及抑制
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 试验方法及条件
• 2.2.3 分析项目及分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 初沉污泥中温厌氧消化研究
• 3.1.1 消化效果
• 3.1.2 沼气产量及组分
• 3.1.3 最大比产甲烷活性
• 3.1.4 厌氧消化前后污泥形态变化
• 3.2 消化池内硫化物的产生及抑制研究
• 3.2.1 累积产气量
• 2S的去除率'>3.2.2 不同Fe/S时H₂S的去除率
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献