臭氧预氧化-MBR生物协同剩余污泥减量效能研究

论文摘要

由于剩余污泥产量大、处理费用高、易产生二次污染,因此剩余污泥的处理与处置已经成为污水处理厂急待解决的问题之一,污泥减量化技术也成为水环境保护的重要研究方向之一。隐性生长是微生物基于自身细胞溶解产物的生长方式。臭氧氧化技术和膜生物反应器都是利用微生物的隐性生长实现剩余污泥减量。本课题对臭氧氧化和膜生物反应器两种减量技术的协同作用进行了实验研究。论文研究了不同臭氧投加量下污泥的性状变化,以及将经过臭氧氧化的污泥投加到膜生物反应器后的减量效果,考察了臭氧氧化和膜生物反应器协同作用下剩余污泥减量的可行性。根据实验研究,得出以下几个的主要结论:(1)在臭氧氧化过程中部分固相有机物被无机化,部分溶解后以液相有机物形式存在;存在臭氧的最小有效投加量和最大破解效率;污泥SVI下降,沉降性能提高;污泥pH值降低,由中性变为弱酸性;确定适宜的臭氧投加量范围为0.02~0.06gO3/gSS。(2)膜生物反应器内污泥浓度约为3000mg/L,投加未经过臭氧氧化的污泥和臭氧投加量为0.02gO3/gSS的污泥,不能实现污泥减量;投加臭氧投量分别为0.04gO3/gSS和0.06gO3/gSS时,污泥减量效果良好。膜生物反应器中污泥的投加量不同,污泥减量效果不同。(3)膜生物反应器连续运行20d,每天污泥投加量占反应器中污泥总量的30%、臭氧投加量为0.04gO3/gSS,反应器内污泥性状稳定,污泥去除率在26.3%~30.7%之间;出水水质良好,出水COD平均值为65.3mg/L,出水浊度平均值为2.0NTU,出水氨氮平均值为6.8mg/L。臭氧预氧化和膜生物反应器协同作用实现剩余污泥减量,为污水处理厂中污泥处理与处置新工艺的研究提供参考,从环境和经济两方面更好地解决这一实际问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 污泥处理处置的现状及所面临的问题
• 1.2.1 污泥处理处置的现状
• 1.2.2 国内污泥处理处置面临的问题
• 1.3 污泥减量理论与技术研究进展
• 1.3.1 污泥减量的理论基础
• 1.3.2 污泥减量工艺研究进展
• 1.4 溶胞技术
• 1.4.1 酶法
• 1.4.2 臭氧氧化
• 1.4.3 热、酸、碱处理
• 1.4.4 超声波
• 1.5 本课题研究目标与主要内容
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 污泥
• 2.1.2 臭氧
• 2.2 仪器与装置
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验装置
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 臭氧投加量对污泥性状影响实验
• 2.3.2 臭氧投加量对污泥减量的影响实验
• 2.3.3 臭氧-MBR剩余污泥减量工艺实验
• 2.4 检测指标及测定方法
• 2.4.1 臭氧发生器臭氧产量的测定
• 2.4.2 污水综合指标的测定
• 第3章 臭氧投量对污泥性状的影响
• 3.1 污泥絮体形状变化
• 3.2 污泥浓度变化
• 3.3 COD变化
• 3.4 污泥沉降性能变化
• 3.5 pH值变化
• 3.6 本章小结
• 第4章 臭氧投量对MBR工艺污泥减量的影响
• 4.1 MBR独立运行实验
• 4.2 臭氧最佳投加量实验
• 3/gSS'>4.2.1 臭氧投量0.02 gO₃/gSS
• 3/gSS'>4.2.2 臭氧投量0.04 gO₃/gSS
• 3/gSS'>4.2.3 臭氧投量0.06 gO₃/gSS
• 4.3 本章小结
• 第5章 臭氧-MBR生物协同剩余污泥减量工艺研究
• 5.1 MBR系统启动
• 5.2 污泥的性状变化
• 5.2.1 MLSS的去除率
• 5.2.2 MLVSS/MLSS
• 5.2.3 SVI
• 5.3 出水的水质变化
• 5.3.1 COD
• 5.3.2 浊度
• 5.3.3 氨氮
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢