剩余污泥好氧消化的研究

论文摘要

随着污水处理厂的数量增多和污水处理能力的提高，剩余污泥产量也随之急剧增多。由此产生的污泥处理和处置的问题日益严重，如果污泥处理不当，极易造成严重的后果。为此，人们采用了很多方法来处理污泥，污泥好氧消化就是一种常见的方法。但因好氧消化周期长，对能源的消耗大，使其使用范围受到限制。对污泥进行物理、化学处理，是解决这一问题一个行之有效的方法。本文采用Fenton试剂与好氧消化相结合，Fenton试剂与好氧/缺氧消化相结合，UV/Fenton与好氧消化相结合的方法对污泥进行处理，对污泥的各项指标进行考察。结果表明，采用Fenton试剂与好氧消化相结合的方法处理污泥，每天分别加入Fenton试剂(其中加入的Fenton试剂为m(Fe2+): m（H2O2）=1:4)2.0g/L（污泥）和3.0g/L（污泥），好氧消化15d，污泥的SS和VSS去除率得到提高，分别从对照实验的32.2%、38.1%提高到37.4%、43.2%和40.2%、47.7%。Fenton试剂的投加量增大，有利于污泥的降解。上清液中的COD质量浓度分别增加了20%和40%，总磷质量浓度分别增加了39.4%和74%，氨氮质量浓度分别增加了15.9%和34%，加入Fenton试剂后污泥的pH显著下降；Fenton试剂氧化能显著提高污泥的脱水性能，与对照实验相比，脱水性能分别提高了72.9%和86%。采用Fenton试剂与好氧/缺氧消化相结合的方法处理污泥，每天加入3.0g/L（污泥）的Fenton试剂(其中加入的Fenton试剂为m(Fe2+): m（H2O2）=1:4)，每天好氧、缺氧各12h，消化15d后，VSS和SS的去除率得到提高，SS去除率从30%提高到35%，VSS去除率从36.1%提高到42%。上清液COD的质量浓度增加了50%，总磷的质量浓度增加了33.6%。由于反硝化作用的存在，好氧/缺氧消化时上清液氨氮质量浓度维持在13mg/L以下，加入Fenton试剂后上清液的氨氮质量浓度只呈小幅度上升。好氧/缺氧消化过程中不加任何氧化剂的污泥pH维持在7，加入Fenton试剂后pH降至4.9。脱水性能较对照实验提高了88.6%。采用UV/Fenton与好氧消化相结合，每天加入3.0g/L（污泥）的Fenton试剂(其中加入的Fenton试剂为m(Fe2+): m（H2O2）=1:4)，并24h在紫外光的照射下，好氧消化15d后，与单纯的紫外光作用于污泥好氧消化相比，VSS和SS的去除率得到提高，SS去除率从35.5%提高到45.4%，VSS去除率从41.4%提高至51.2%。上清液COD的浓度较紫外光作用污泥增加了33.3%，总磷浓度增加110.3%，氨氮浓度增加了37.9%。污泥pH值显著降低至1.5。污泥脱水性能提高了90%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 剩余污泥的来源及特性
• 1.1.1 剩余污泥的来源
• 1.1.2 剩余污泥的特性和组成
• 1.2 目前剩余污泥的主要处理技术
• 1.2.1 好氧消化
• 1.2.2 厌氧消化
• 1.2.3 高速生物反应器
• 1.2.4 湿式氧化法（WO）
• 1.3 国内外剩余污泥好氧消化的研究现状
• 1.3.1 传统好氧消化工艺（CAD）
• 1.3.2 缺氧/好氧消化工艺（A/AD）
• 1.3.3 自热高温好氧消化工艺（ATAD）
• 1.4 本研究的目的和意义
• 1.5 本研究的主要内容
• 第二章 Fenton 用于剩余污泥传统好氧消化的研究
• 2.1 Fenton 试剂法
• 2.1.1 Fenton 试剂简介
• 2.1.2 Fenton 调理稳定剩余污泥的作用机制
• 2.1.2.1 调理污泥
• 2.1.2.2 稳定污泥
• 2.2 试验部分
• 2.2.1 试验试剂
• 2.2.2 试验仪器
• 2.2.3 试验装置
• 2.2.4 试验材料
• 2.2.5 试验方法
• 2.2.5.1 运行条件
• 2.2.5.2 污泥指标测定方法
• 2.3 试验结果与讨论
• 2.3.1 SS 与 VSS 的变化和去除效果
• 2.3.2 污泥上清液 COD 质量浓度的变化
• 2.3.3 污泥上清液总磷质量浓度的变化
• 2.3.4 污泥上清液氨氮质量浓度的变化
• 2.3.5 pH 的变化
• 2.3.6 氧摄取率（OUR）的变化
• 2.3.7 污泥比阻的变化趋势
• 2.4 本章小结
• 第三章 Fenton 试剂用于剩余污泥好氧/缺氧消化的研究
• 3.1 好氧/缺氧消化的机理
• 3.2 试验部分
• 3.2.1 试验试剂
• 3.2.2 试验仪器
• 3.2.3 试验装置
• 3.2.4 试验材料
• 3.2.5 试验方法
• 3.2.5.1 运行条件
• 3.2.5.2 污泥指标测定方法
• 3.3 试验结果与讨论
• 3.3.1 SS 与 VSS 的变化和去除效果
• 3.3.2 污泥上清液 COD 质量浓度的变化
• 3.3.3 污泥上清液总磷质量浓度的变化
• 3.3.4 污泥上清液氨氮质量浓度的变化
• 3.3.5 pH 的变化
• 3.3.6 氧摄取率（OUR）的变化
• 3.3.7 污泥比阻的变化趋势
• 3.4 本章小结
• 第四章 UV/Fenton 用于剩余污泥传统好氧消化的研究
• 4.1 UV/Fenton 法
• 4.2 试验部分
• 4.2.1 试验试剂
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 试验装置
• 4.2.4 试验材料
• 4.2.5 试验方法
• 4.2.5.1 运行条件
• 4.2.5.2 污泥指标测定方法
• 4.3 试验结果与讨论
• 4.3.1 SS 与 VSS 的变化和去除效果
• 4.3.2 污泥上清液 COD 质量浓度的变化
• 4.3.3 污泥上清液总磷质量浓度的变化
• 4.3.4 污泥上清液氨氮质量浓度的变化
• 4.3.5 pH 的变化
• 4.3.6 氧摄取率（OUR）的变化
• 4.3.7 污泥比阻的变化趋势
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录