碱减量印染废水生物处理污泥减量化研究

论文题目: 碱减量印染废水生物处理污泥减量化研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 环境工程

作者: 杨波

导师: 陈季华

关键词: 碱减量印染废水,剩余污泥减量,污泥的处理与处置,水解酸化,清洁生产,污泥调理,生物吸附,生物处理系统

文献来源: 东华大学

发表年度: 2005

论文摘要: 碱减量印染废水生物处理产生的剩余污泥极难脱水,即使是脱水后,污泥的数量依然巨大,需要消耗大量的污泥处理和处置费用。本文以碱减量印染废水生物处理过程产生的剩余污泥为研究对象。论文分析该剩余污泥难脱水的原因,并研究污泥调理剂对污泥比阻的改善作用,以期通过物化调理作用减少脱水后污泥的体积。碱减量印染废水生物处理剩余污泥的脱水性能极差,污泥中含有的聚合物及其水解产物是污泥比阻大的主要原因。污泥颗粒的脱稳是改善剩余污泥脱水性能的关键,阳离子型的PAM与FeCl3的结合,能够明显改善剩余污泥的比阻和脱水性能。污染物被污泥吸附后成为其重要的组成部分,而且污染物的生物降解都是从吸附开始,在试验条件下,活性污泥对特征污染物的吸附符合Langmuir和Frundlich方程。静态条件下的水解酸化实现污泥的减量试验证明:剩余污泥自身和接种了成熟水解酸化菌后的剩余污泥,在厌氧环境中都可以实现自身的减量化,而水解酸化作用是系统实现减量的主要因素,但是后者的减量效果要优于前者。内源代谢是实现污泥减量化的根本原因;通过微生物水解酸化作用对污泥吸附的有机物进行降解,是实现污泥减量化的另一重要因素。在连续运行的A1/A2/O动态污泥减量系统中,通过剩余污泥回流到A1段实现系统污泥的减量。动态试验表明:通过污泥回流,把剩余污泥回流到A1段的工艺,可有效地实现对剩余污泥化。在A1段的容积负荷为2.54 kgCODCr/m3·d、进水量为25L/d条件下,在连续运行的6个月时间里,系统产生的剩余污泥达到95.9%的减量率,获得了很好的污泥减量效果,同时系统O段污泥的表观产率系数也下降了54.5%。A1段容积负荷在2.54 kgCODCr/m3·d、A1段水力停留时间在7.56h左右,温度在25℃～40℃,可以保证系统正常的运行效果和污泥减量效果。剩余污泥回流到A1段,提高了系统对CODCr的去除率,大幅提升系统对色度的去除,但是会增加系统各段出水的SS浓度,而对系统pH值变化影响不大。污泥回流到A1段进行减量,污泥（细胞）中N、P的释放可以有效的补偿碱减量印染废水C:N:P失调的缺点,可以大大降低向系统添加N、P营养物质的费用。污泥减量系统的根本目的是废水处理的达标排放;同时,污泥的减量也必然

论文目录:

引言

第一章碱减量印染废水的特征和污泥的处理与处置技术

1.1 碱减量废水的特征

1.1.1 碱减量工艺的由来

1.1.2 碱减量加工原理

1.1.3 碱减量印染废水的性质及危害

1.1.4 磁减量印染废水的处理

1.2 剩余污泥处理和处置技术与研究

1.2.1 剩余污泥的常规处置方法与资源化技术

1.2.1.1 卫生填埋

1.2.1.2 焚烧与热能利用

1.2.1.3 污泥消化

1.2.1.4 土地利用

1.2.1.5 其它利用

1.2.2 剩余污泥处理与处置的新技术

1.2.2.1 热干燥法

1.2.2.2 湿式氧化法

1.2.2.3 高速生物反应器

1.2.2.4 等离子体处理技术

1.2.2.5 超声波处理技术

1.2.3 系统内的剩余污泥减量化

1.2.3.1 膜生物反应器

1.2.3.2 生物捕食法

1.2.3.3 解偶联新陈代谢(代谢终止)

1.2.3.4 微生物的强化作用

1.2.3.5 新技术与传统工艺的结合实现系统内污泥减量

1.2.3.6 采用水解酸化工艺实现系统内污泥的减量化

1.3 课题的提出及研究意义

1.3.1 课题的提出

1.3.2 课题研究的目的和意义

第二章碱减量印染废水生物处理剩余污泥脱水性能与分散染料和TA的生物吸附研究

2.1 碱减量废水剩余污泥的脱水性能

2.1.1 污泥中水份存在的形式及其分离

2.1.1.1 间隙水

2.1.1.2 毛细结合水

2.1.1.3 表面粘附水

2.1.1.4 内部水

2.1.2 污泥比阻r的确定

2.1.2.1 污泥比阻的定义

2.1.2.2 b与C的确定

2.1.2.3 试验方法

2.1.2.4 模拟碱减量印染废水生物处理剩余污泥比阻的求取

2.1.2.5 碱减量印染废水生物处理剩余污泥比阻与污泥调理剂对其的影响

2.2 分散染料和TA的生物吸附研究

2.2.1 试验材料

2.2.2 试验方法

2.2.2.1 特征污染物的生物吸附和吸附后的平衡浓度测定

2.2.2.2 温度对吸附的影响

2.2.2.3 pH对吸附的影响

2.2.3 试验数据

2.2.4 试验分析与讨论

2.3 本章小节

第三章水解酸化应用于剩余污泥减量化的机理和试验准备

3.1 水解酸化应用于剩余污泥减量化的机理

3.1.1 水解酸化工艺的起源

3.1.1.1 厌氧生物外理技术

3.1.1.2 有机物的水解过程

3.1.1.3 有机物的酸性发酵过程

3.1.1.4 水解酸化工艺

3.1.2 剩余污泥

3.1.3 水解酸化处理剩余污泥

3.2 水解酸化实现剩余污泥减量的试验准备

3.2.1 模拟废水的配制

3.2.2 污泥的接种与驯化

3.3 本章小节

第四章水解酸化实现碱减量印染废水生物处理剩余污泥减量化的静态试验研究

4.1 试验设备与测试方法

4.1.1 试验设备

4.1.2 测试方法

4.2 污泥浓度对水解酸化的影响

4.3 剩余污泥接种后水解酸化实现自身的减量化

4.4 温度对剩余污泥减量化系统的影响

4.5 传质条件对水解的影响

4.4 本章小节

第五章水解酸化实现碱减量印染废水生物处理剩余污泥减量化的动态试验研究

5.1 试验的启动与试验方法

5.1.1 试验装置与试验流程

5.1.2 试验的启动

5.1.2.1 厌氧A_1段、A_2段的启动

5.1.2.2 好氧段的启动

5.1.3 试验测试方法

5.2 连续式反应器的污泥减量效果与分析

5.2.1 连续式反应器的污泥减量效果

5.2.2 污泥减量化系统污泥粒度的变化

5.3 影响连续式反应器污泥减量效果的因素分析

5.3.1 容积负荷对污泥减量的影响

5.3.2 水力停留时间对污泥减量的影响

5.3.3 温度对系统污泥减量的影响

5.3.4 氮、磷营养物对系统污泥减量的影响

5.4 连续式反应器各段的污泥平衡状况

5.4.1 A_1段反应器的污泥平衡状况

5.4.2 A_2段反应器的污泥平衡状况

5.4.3 O段反应器的污泥平衡状况

5.4.4 整个系统的污泥平衡状况

5.5 污泥回流对废水处理效果的影响

5.5.1 污泥回流对COD_(Cr)去除率的影响

5.5.1.1 污泥回流对A_1段反应器COD_(Cr)去除率的影响

5.5.1.2 污泥回流整个系统COD_(Cr)去除率的影响

5.5.2 污泥回流对系统脱色的影响

5.5.3 污泥回流对系统pH的影响

5.6 本章小结

第六章碱减量印染废水生物处理系统中污染物的降解

6.1 碱减量印染废水生物处理的动力学分析

6.1.1 水解酸化对碱减量印染废水可生化性的影响

6.1.2 水解酸化、好氧生物处理碱减量印染废水的动力学参数研究

6.2 碱减量印染废水特征污染物生物降解特性与降解规律

6.2.1 气—质联用对碱减量印染废水特征污染生物降解特性的分析

6.2.2 气—质联用和液—质联用对碱减量印染废水特征污染生物降解产物初步探讨

6.3 本章小节

第七章碱减量印染废水生物过程微生物学初探

7.1 碱减量印染废水生物处理系统中的生物相特征

7.2 TA降解优势菌的分离、纯化和富集

7.2.1 试验材料

7.2.2 试验方法

7.2.3 试验结果与讨论

7.2.3.1 菌体的形态

7.2.3.2 优势菌种的筛选

7.3 优势菌种对TA降解条件的研究

7.3.1 溶解氧对TA降解的影响

7.3.2 pH对TA降解的影响

7.3.3 温度对TA降解的影响

7.3.4 酶的浓度对TA降解的影响

7.3.5 氮源对TA降解的影响

7.4 本章小节

第八章结论与建议

8.1 结论

8.2 建议

参考文献

致谢

发布时间: 2005-07-08

参考文献

[1].印染废水生物处理中剩余污泥减量化技术研究[D]. 朱虹.东华大学2005
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