城市污水厂污泥减量化技术和厌氧消化中试试验研究

论文摘要

本文针对典型城市污水厂剩余污泥特性,采用超声波预处理加强污泥的破解,利用高效厌氧反应器以及微氧法消化污泥,研究探索了新型的污泥减量化技术,并进行了超声波+厌氧消化的中试试验。实验结果证明:①超声波作用时间越长,污泥破解效果越好。在小试中污泥破解45min,SCOD就可以1500mg/L以上,氨氮就会降到10mg/L以下,中试规模下到120min时,SCOD在2000mg/L左右,TS、VS也分别降到16.63mg/L和8.22mg/L。②微氧消化在低温度,水力停留时间为15d的条件下污泥可以实现减量化;③中试最佳回流量为80L/h。通过改变HRT（分别30天、25天和20天）并对比污泥厌氧消化效果发现:在此范围内调节HRT对出水SCOD去除效率影响不大,TS和VS的去除率呈逐渐下降的趋势,而日均产气量有增大的趋势;在实验研究结果基础上,结合莫诺特方程、微生物增殖和底物降解的规律,推导出污泥消化的动力学方程。本文为高效连续式厌氧消化反应器处理污泥的应用提供了理论参数依据,对污泥厌氧消化技术的进一步研究和工程实践具有较大的实际意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外污泥处理与处置的现状及研究进展
• 1.2.1 国内外污泥处理处置现状
• 1.2.2 国内外在污泥处理技术的研究概况
• 1.3 微氧消化工艺的发展概况
• 1.4 厌氧工艺的发展概况
• 1.4.1 厌氧生物处理的基本原理
• 1.4.2 厌氧生物处理的特点
• 1.5 厌氧折流板反应器
• 1.5.1 厌氧折流板反应器（ABR）简介
• 1.5.2 厌氧折流板反应器（ABR）应用
• 1.6 课题研究的意义、目的及主要内容
• 1.6.1 课题研究的意义
• 1.6.2 课题研究的主要内容
• 第二章 实验方案及材料
• 2.1 实验思路
• 2.2 污泥来源及性质
• 2.3 实验方法及步骤
• 2.3.1 超声波破解污泥实验
• 2.3.2 污泥微氧消化实验
• 2.3.3 污泥厌氧消化实验
• 2.4 分析项目及方法
• 2.5 实验装置及仪器
• 2.5.1 微氧消化设备
• 2.5.2 中试反应器结构及工艺流程图
• 2.5.3 实验仪器设备
• 第三章 污泥预处理及微氧和厌氧消化结果分析
• 3.1 超声波破解污泥效果分析
• 3.1.1 超声波在低声能密度下破解污泥效果分析
• 3.1.2 中试条件下破解污泥效果
• 3.2 微氧消化部分实验
• 3.3 厌氧消化中试部分实验分析
• 3.3.1 ABR厌氧反应器的启动与厌氧污泥的驯化
• 3.3.2 回流量对污泥厌氧消化的影响
• 3.3.3 HRT对污泥厌氧消化的影响
• 3.4 小结
• 第四章 生化动力学模型及参数的确定
• 4.1 生化动力学模型的介绍
• 4.2 细菌增殖速率与底物消耗速率关系式
• 4.3 ABR反应器污泥消化动力学模型建立
• 4.4 小结
• 第五章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献