旋转球磨法破解剩余污泥的实验研究

论文摘要

活性污泥法处理城市污水和工业废水时往往会产生大量的剩余污泥,这些污泥的体积庞大,成分复杂,其处理与处置已成为污水处理过程中的难题之一。本文利用旋转球磨法破解剩余污泥,可以改变污泥特性,使污泥絮体结构发生变化。污泥胞内物质溶出进入液相,不但可以减少污泥固体量,增强污泥的脱水效果,更主要的是促进污泥厌氧处理工艺中的厌氧消化速度,为剩余污泥最终的处置创造有利先决条件。本研究以旋片式组织破碎机为破解装置,以玻璃珠、石英砂、建筑沙三种材料为球磨材料,通过检测破解后污泥的pH值、粒度分布、上清液中的核酸、溶解性化学需氧量（Soluble Chemical Oxygen Demand,SCOD）、总氮（Total Nitrogen,TN）、总磷（Total Phosphorus,TP）、氨氮（Ammonia Nitrogen,NH4+-N）等参数变化以及光学显微镜、扫描电子镜等微观图像分析,分别从破解时间、球磨质量、球磨粒径三种参数变化对剩余污泥破解效果的影响进行研究。实验结果表明旋转球磨法对于剩余污泥具有一定的破解效果。通过SCOD、核酸等参数的检测发现磨珠之间的碰撞摩擦及滚压作用对于污泥细胞的破解具有一定的影响,在玻璃珠、石英砂、建筑沙三种磨珠中具有球形弹性的玻璃珠效果最好。当磨珠质量、粒径一定时,破解15min后污泥上清液的SCOD溶出值和溶出率较高,TP和核酸的浓度达到最大值,得出结论：15min为三种磨珠旋转球磨法破解剩余污泥的最佳时间。当磨珠质量和时间一定时,从破解后污泥上清液中核酸、TN和TP的浓度变化可以判定1-1.43mm是以石英砂为磨珠的球磨法破解剩余污泥的最佳粒径。当破解时间、磨珠粒径以及污泥试样体积一定时,由破解后污泥上清液中核酸浓度变化分析得出15g是质量在0-25g之间,磨珠为玻璃珠的球磨法破解剩余污泥的最佳质量；25g是质量在0-25g之间石英砂做为磨珠的球磨法破解剩余污泥的最佳质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 剩余污泥的产生、构成及特性
• 1.1.1 剩余污泥的产生
• 1.1.2 剩余污泥的构成
• 1.1.3 剩余污泥的特性
• 1.2 污泥的常规处理与处置方法
• 1.2.1 污泥的处理处置的原则
• 1.2.2 污泥的常规处理方法
• 1.2.3 污泥的常规处置方法
• 1.3 剩余污泥破解技术及相关技术的研究进展
• 1.3.1 物理方法
• 1.3.2 化学方法
• 1.3.3 生物方法
• 1.4 本课题的研究目的及实验内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 实验内容
• 第2章 实验材料与分析方法
• 2.1 实验装置和操作过程
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 实验所需的剩余污泥试样
• 2.2.2 实验所用的磨料颗粒物质
• 2.3 检测项目及分析方法
• 2.4 实验药品及设备
• 2.4.1 实验用的药品
• 2.4.2 实验设备
• 2.5 本实验中有关参数的标准检测方法
• 2.5.1 MLSS的标准检测方法
• 2.5.2 SCOD的标准检测方法
• 2.5.3 TN的标准检测方法
• 2.5.4 TP的标准检测方法
• 4⁺-N的标准检测方法'>2.5.5 NH₄⁺-N的标准检测方法
• 2.5.6 扫描电镜的标准检测方法
• 2.6 本实验有关标准曲线的绘制
• 第3章 实验部分
• 3.1 时间对旋转球磨法破解剩余污泥的影响
• 3.1.1 实验方案
• 3.1.2 原剩余污泥的各项指标
• 3.1.3 实验结果与分析
• 3.1.4 小结
• 3.2 磨珠粒径对球磨法破解剩余污泥的影响
• 3.2.1 实验方案
• 3.2.2 原剩余污泥的各项指标
• 3.2.3 实验结果与分析
• 3.2.4 小结
• 3.3 磨珠填加质量对球磨法破解剩余污泥的影响
• 3.3.1 实验方案
• 3.3.2 驯化培养的剩余污泥的各项指标
• 3.3.3 实验结果和分析
• 3.3.4 小结
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 参考文献
• 致谢