停留时间及pH对污泥两相厌氧消化影响研究

论文摘要

我国污水处理量迅猛递增,城市污水厂数量随之不断增加,然而基本上大多数污水厂都没有相应的污泥处理处置设施。寻求真正能实现污泥无害化、减量化、资源化目标的处理技术成为当今污泥处理领域急需完成的目标。比较有效容积为5L的产酸相反应器在水力停留时间(HRT)分别为2d、4d、6d时水解酸化效果。水解酸化效果由好到差依次为HRT=4d>HRT=6d>HRT=2d。HRT=4d产酸相反应器的SCOD增值倍数最高能达到污水厂剩余污泥SCOD的180倍左右。三个产酸相反应器中均是乙酸含量最高,丙酸次之,丁酸最少。HRT=4d的产酸相反应器串联产甲烷反应器后与HRT=25d的单相反应器比较处理效果。两相反应器的有机物去除率和产气量均高于单相反应器,平均VS去除率分别为35.78%、29.27%,平均产气量分别为156.36 mL/gVS、125.84mL/gVS。为了进一步缩短两相厌氧处理工艺的停留时间,提高处理效率,课题又比较了HRT=16d、HRT=12d产甲烷相反应器与HRT=20d单相反应器处理效果,其中产酸相反应器均为HRT=4d。有机物去除率分别为51.29%、45.84%和46.04%。气体组分含量分别为CH4含量为69.47%、69.29%、66.63%,CO2含量为30.53%、30.71%、33.37% ,单位质量的平均产气量分别为253.13mL/gVS、266.47mL/gVS和106.31mL/gVS。两相反应器资源化能力明显高于单相反应器,且处理能力和抗冲击负荷能力都更强。综合考虑处理量和经济成本,产甲烷相HRT=12d的两相反应器为最优选择。对于污泥集约式处理工艺,需要提高高含固率条件下的水解酸化效果。因此本课题研究较高含固率脱水污泥进行水解酸化条件优化:在35℃,TS=8%,F/M=3,不加酸条件下水解酸化效果较好。脱水污泥主要发生的是丁酸型发酵,乙酸和丁酸为主要发酵产物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的目的及意义
• 1.2 厌氧消化工艺原理
• 1.3 两相厌氧消化技术研究现状
• 1.4 研究内容
• 2 停留时间对产酸相反应器运行影响研究
• 2.1 试验材料和方法
• 2.2 停留时间对产酸相反应器运行效果影响研究
• 2.3 两相与单相厌氧反应器运行效果比较研究
• 2.4 本章小结
• 3 停留时间对产甲烷相反应器运行影响研究
• 3.1 试验材料和方法
• 3.2 停留时间对产甲烷相反应器影响研究
• 3.3 两相与单相厌氧反应器运行效能对比研究
• 3.4 本章小结
• 4 加酸强化水解酸化效果研究
• 4.1 不同含固率条件下加酸强化水解酸化效果
• 4.2 不同接种量条件下加酸强化水解酸化效果
• 4.3 不同初始pH 条件下加酸强化水解酸化效果
• 4.4 本章小结
• 5 结论及建议
• 5.1 实验结论
• 5.2 实验建议
• 致谢
• 参考文献