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深井曝气法处理城市污水厂污泥中试试验研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 13:48:15
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深井曝气法处理城市污水厂污泥中试试验研究【摘要】:我国的市政污泥产量庞大、成分复杂,其中有机物的高含量致使其极易腐败,产生恶臭,从而造成严重的环境二次污染。随着我国城市化进程的加快

【摘要】:我国的市政污泥产量庞大、成分复杂,其中有机物的高含量致使其极易腐败,产生恶臭,从而造成严重的环境二次污染。随着我国城市化进程的加快和污水处理率的提高,以及环保认识的深入,污泥的处理已成为我国环境保护中面临的日益紧迫和严峻的问题。深井曝气是利用潜置于地下的竖向反应器对污泥进行超深水好氧消化的一种高效活性污泥工艺,具有污泥VSS去除率高、污泥水力停留时间短的、病原菌灭活率高、占地使用面积小等优势,近年来备受国内污泥处理行业的关注。自上世纪七八十年代开始在欧美等城市得到推广和应用,我国目前还没有关于深井曝气法处理污泥工艺的工程应用实例。本课题组依托中国西北某污水处理厂设计建造的城市污水污泥深井曝气中试系统,分别采用批式和半连续运行方式,试验污泥深井曝气条件对系统中挥发性悬浮固体(VSS)、温度、pH、ORP、污泥比阻、DHA和病原菌等影响,探讨相关运行条件对深井反应器内温度提升、病原菌灭活、污泥脱水性能以及污泥VSS去除率的影响,以获得消化反应系统最适宜运行条件,力求通过该中试研究探讨在中国开展深井曝气处理城市污水厂污泥的可行性。研究结果表明:在曝气曝气量为1.5~1.8 L/(h?L污泥),进泥含水率在94.5~95.5%之间,进泥有机份含量为55~65%的运行条件下,深井曝气中试系统运行到第18d时一级反应区温度能达到50.8℃,温度升高有助于VSS去除率提高,病原菌在此温度条件下的灭活率能够达到百分之百,同时污泥脱水性能受高温影响较大;研究中发现适宜的曝气量能取得较好的去除效果,对于VSS浓度为38.5g/L的污泥曝气量取1.5~1.8 L/(h·L污泥)为宜,VSS的去除率可达到40.1%;除此之外,反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌,微氧环境更有利于VSS的降解,ORP最低为-256 mV;研究还发现反应体系COD与DHA呈下降趋势,高温好氧条件能使污泥不再具备生物活性能力同时促进COD消耗,进而实现污泥稳定的良好效果;污泥深井曝气中试系统并不是严格意义上的“自升温”,使其高温状态的部分热量来源于空压机所提供的压缩空气带来的热量。 【关键词】:深井曝气 曝气量 反应温度 VSS去除 污泥
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要3-5
  • Abstract5-10
  • 1 绪论10-15
  • 1.1 研究背景10-12
  • 1.2 研究目的意义12-13
  • 1.3 研究内容13
  • 1.4 研究技术路线13-15
  • 2 污泥处理处置研究综述15-28
  • 2.1 污泥处理处置技术15-26
  • 2.1.1 污泥好氧消化概述15
  • 2.1.2 传统好氧消化(CAD)工艺及消化效能15-18
  • 2.1.3 污泥自热高温好氧消化(ATAD)工艺18-21
  • 2.1.4 VERTADTM污泥处理工艺21-26
  • 2.2 国内外关于深井曝气处理系统研究现状26-28
  • 3 深井曝气污泥处理处置系统28-36
  • 3.1 深井曝气机理28-29
  • 3.2 污泥深井曝气中试处理系统工艺流程29-30
  • 3.3 污泥中试试验主要构筑物的设计30-33
  • 3.4 污泥深井曝气法处理污泥的创新点33-34
  • 3.5 主要技术经济指标及与其它工艺效益比较34-36
  • 3.5.1 主要技术经济分析34-35
  • 3.5.2 与其他工艺处理技术比较35-36
  • 4 中试实验研究方案及分析方法36-46
  • 4.1 实验目的36
  • 4.2 实验方案36-37
  • 4.3 实验材料与装置37-40
  • 4.3.1 实验材料37-39
  • 4.3.2 实验装置39-40
  • 4.4 分析方法40-44
  • 4.4.1 MLVSS与MLSS浓度的测定40
  • 4.4.2 COD指标的测定40-41
  • 4.4.3 污泥比阻指标的测定41-42
  • 4.4.4 污泥中病原菌的测定42
  • 4.4.5 污泥EPS的测定42-43
  • 4.4.6 污泥pH的测定43
  • 4.4.7 污泥含水率的测定43
  • 4.4.8 污泥DHA的测定43-44
  • 4.4.9 污泥ORP的测定44
  • 4.4.10 流速及温度的测定44
  • 4.5 计算公式44-46
  • 4.5.1 半连续运行条件下VSS去除率的计算44
  • 4.5.2 氧利用率的计算44-46
  • 5 试验结果与讨论46-60
  • 5.1 最佳工艺参数的确定46-52
  • 5.1.1 流速与气量之间的关系46
  • 5.1.2 不同曝气条件对系统反应温度的影响46-47
  • 5.1.3 不同曝气条件对污泥VSS去除率的影响47-49
  • 5.1.4 不同污泥含水率对系统反应温度的影响49-50
  • 5.1.5 不同污泥含水率对系统VSS去除率的影响50-51
  • 5.1.6 污泥水力停留时间对污泥稳定化效果影响51-52
  • 5.2 高温好氧消化对污泥稳定性、灭菌效果及污泥脱水性能影响52-58
  • 5.2.1 COD含量变化52-53
  • 5.2.2 脱氢酶活性(DHA)变化53-54
  • 5.2.3 PH及ORP变化54-56
  • 5.2.4 病原菌灭活情况56
  • 5.2.5 污泥比阻与胞外聚合物(EPS)的变化56-58
  • 5.3 消化污泥特征变化58-60
  • 6 结论60-62
  • 致谢62-63
  • 参考文献63-67
  • 硕士研究生学习阶段发表论文、专利67


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