本文關(guān)鍵詞：高溫微好氧—厭氧兩級(jí)消化耦合工藝研究

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【摘要】：隨著污水處理量與處理率要求的不斷提高,污泥的產(chǎn)量也日益增加。自熱式高溫好氧消化(Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion,ATAD)技術(shù)是一種高效的生物穩(wěn)定化、無害化處理技術(shù),具有停留時(shí)間短、有機(jī)物去除效果好、對(duì)病原菌殺滅效果好、啟動(dòng)快、抗秋冬低溫沖擊等優(yōu)點(diǎn),處理后污泥達(dá)到我國(guó)各類指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)EPA的503條款的A級(jí)污泥標(biāo)準(zhǔn)。但同時(shí)存在不能產(chǎn)甲烷能源化和消化后污泥脫水性能惡化的缺點(diǎn)。厭氧消化工藝能產(chǎn)甲烷,但消化時(shí)間長(zhǎng)、消化罐占地面積大,不適于產(chǎn)泥量少的中小型城鎮(zhèn)污水處理廠。自主開發(fā)了具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型高溫微好氧-厭氧兩級(jí)消化工藝(TAD-MAD),將高溫微好氧與厭氧消化有機(jī)的結(jié)合起來,從而提高污泥穩(wěn)定化效率,縮短停留時(shí)間、改善脫水性能,并產(chǎn)生能源氣體甲烷。采用序批式運(yùn)行方式,探討了高含固率下TAD-MAD工藝的穩(wěn)定化效果和產(chǎn)氣效果,并對(duì)消化污泥的脫水性能進(jìn)行分析。同時(shí),用全程中溫厭氧消化(Mesophilic Anaerobic Digestion,MAD)工藝和TAD工藝進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高含固率TAD-MAD工藝最佳運(yùn)行參數(shù)為:進(jìn)泥總懸浮固體(Total Suspenged Solids,TSS)含量為7.1%,高溫微好氧消化階段溫度為55℃、停留時(shí)間(Hydraulic Retention Time,HRT)為2d;中溫厭氧消化階段溫度為35℃、HRT為22d,TAD-MAD系統(tǒng)污泥HRT為24d,污泥穩(wěn)定化消化較好,在第20d時(shí),高含固率TAD-MAD工藝揮發(fā)性懸浮有機(jī)物(Volatile Suspenged Solids,VSS)去除率為40.8%,而MAD工藝VSS去除率僅為29.9%,直至24d消化結(jié)束也未達(dá)到40%。TAD-MAD工藝產(chǎn)氣效果好于MAD工藝,經(jīng)24天的消化,累積產(chǎn)氣量和累積甲烷產(chǎn)氣量分別為149.2m L/g VSS和116.6 m L/g VSS,均高于MAD工藝,從第13d開始,TAD-MAD工藝的消化氣中CH4含量穩(wěn)定在75.4%~79.1%。對(duì)TAD-MAD工藝消化后污泥脫水性能的研究表明,與TAD工藝相比,TAD-MAD工藝能有效改善污泥脫水性能。綜上所述,TAD-MAD工藝具有污泥停留時(shí)間短、有機(jī)物去除效果好、甲烷產(chǎn)氣率高和改善污泥脫水性能的優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：城市污泥 高溫好氧消化 厭氧消化 溶胞 穩(wěn)定化
【學(xué)位授予單位】：江蘇理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 城市污泥的概述8-9
• 1.2 城市污泥生物處理方法概述9-15
• 1.2.1 自熱式高溫微好氧消化（ATAD）工藝9-12
• 1.2.2 厭氧消化工藝12-15
• 1.3 課題研究的意義和研究?jī)?nèi)容15-18
• 1.3.1 研究目的與意義15-16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析方法18-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法19-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)用污泥19-20
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.3 主要分析指標(biāo)和測(cè)試方法21-22
• 2.4 主要實(shí)驗(yàn)儀器22-24
• 第三章 高含固率TAD-MAD工藝運(yùn)行參數(shù)與工藝研究24-34
• 3.1 高含固率TAD-MAD工藝運(yùn)行參數(shù)研究24-31
• 3.1.1 高溫好氧消化停留時(shí)間（HRT）24-27
• 3.1.2 高溫好氧消化溫度（T）27-29
• 3.1.3 進(jìn)泥濃度（TSS）29-31
• 3.2 高含固率TAD-MAD工藝運(yùn)行效果研究31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 不同含固率下TAD-MAD工藝產(chǎn)氣效果研究34-49
• 4.1 產(chǎn)氣效果研究34-41
• 4.1.1 日產(chǎn)氣量34-36
• 4.1.2 產(chǎn)氣中CH4含量36-38
• 4.1.3 累積產(chǎn)氣量38-39
• 4.1.4 累積甲烷產(chǎn)氣量39-41
• 4.2 產(chǎn)氣性能研究41-44
• 4.2.1 VFA含量的變化41-42
• 4.2.2 SCOD含量的變化42-44
• 4.3 運(yùn)行穩(wěn)定性研究44-47
• 4.3.1 p H值44-46
• 4.3.2 總堿度46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第五章 TAD-MAD工藝脫水性能研究49-57
• 5.1 最佳絮凝劑投加量實(shí)驗(yàn)49-50
• 5.2 消化前后CST值變化50-51
• 5.3 蛋白質(zhì)和多糖的變化51-54
• 5.4 氮、磷的變化54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 攻讀學(xué)位期間研究成果67-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1085878