本文關(guān)鍵詞：超聲波預(yù)處理污泥和廚余共發(fā)酵產(chǎn)短鏈脂肪酸的研究

  更多相關(guān)文章： 超聲預(yù)處理 剩余污泥 餐廚垃圾 厭氧發(fā)酵 總揮發(fā)性脂肪酸

【摘要】：近年來,伴隨著我國城鎮(zhèn)污水廠污水處理能力的顯著提升,污泥量不斷增加。如何實(shí)現(xiàn)剩余污泥(excess activated sludge,EAS)的減量化、穩(wěn)定化與資源化已成為當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域研究的重要課題之一。將剩余污泥與餐廚垃圾(food waste,FW)進(jìn)行共發(fā)酵是處理處置固體廢棄物的有效方式之一,底物中的大量有機(jī)物質(zhì),如總揮發(fā)性脂肪酸(total volatile fatty acid,TVFAs),能夠作為污水生物處理系統(tǒng)的外加碳源,實(shí)現(xiàn)其資源化利用。本文首先采用序批式試驗(yàn),考察了超聲預(yù)處理?xiàng)l件和污泥濃度對剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的影響。結(jié)果表明,SCOD、蛋白質(zhì)及多糖的溶出效果與聲能密度有較好的相關(guān)性。超聲污泥的TVFAs積累濃度較未處理污泥顯著提高,促進(jìn)TVFAs積累的最佳條件為:聲能密度5W/mL,厭氧發(fā)酵時間5 d。提高污泥濃度能夠促進(jìn)厭氧發(fā)酵產(chǎn)TVFAs,但對于單位污泥溶出的氨氮和磷酸鹽量影響不大。當(dāng)污泥濃度為80 g·L~(-1)時,底物降解率為28%,產(chǎn)酸轉(zhuǎn)化率較佳,單位質(zhì)量污泥產(chǎn)酸量達(dá)到86.8mg·g~(-1)。隨后,考察了超聲破解污泥和餐廚垃圾的混合比例對共發(fā)酵產(chǎn)酸過程的影響,并探討了發(fā)酵體系的有機(jī)質(zhì)溶出、底物降解的變化規(guī)律。結(jié)果表明,剩余污泥中添加餐廚垃圾共發(fā)酵可促進(jìn)有機(jī)質(zhì)溶出,提高蛋白質(zhì)和糖類降解率。但餐廚投加比例過高(75%)不利于TVFAs產(chǎn)量的提高。當(dāng)?shù)孜锘旌媳葹?0%:50%時(初始C/N比為21),TVFAs的累積濃度最高,此時TVFAs中乙酸和丁酸總量達(dá)到80%。水解速率常數(shù)的不同導(dǎo)致底物(VS)降解率的差異,各體系的水解速率常數(shù)由高到低的排序遵循:EAS:FW=50%:50%25%:75%0:100%75%:25%100%:0,與底物降解率的規(guī)律一致。針對如何提高超聲破解污泥和餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸量,利用響應(yīng)面方法(response surface methodology,RSM)對二者厭氧發(fā)酵的產(chǎn)酸條件進(jìn)行優(yōu)化分析,考察了pH值、底物濃度、有機(jī)負(fù)荷(organic loading rate,OLR)和固體停留時間(solid retention time,SRT)對TVFAs產(chǎn)量的交互影響。結(jié)果表明,響應(yīng)面模型中的各個因素對TVFAs產(chǎn)量影響的順序?yàn)?pH值OLRSRT底物濃度。通過模型模擬得到最佳的工藝條件為pH值6.72,底物濃度80.93 g·L~(-1),OLR 8.94g TS·(L·d)~(-1),SRT 9.68 d。在該最優(yōu)條件下,驗(yàn)證性試驗(yàn)得到,TVFAs產(chǎn)量為29.23~30.78 g·L~(-1),試驗(yàn)值和模型預(yù)測值存在較好的一致性。最后利用超聲破解污泥和餐廚垃圾的發(fā)酵液進(jìn)行批次試驗(yàn),考察其作為反硝化碳源的可利用性,并驗(yàn)證發(fā)酵液對實(shí)際生活污水的脫氮效果。結(jié)果表明,TVFAs在發(fā)酵液中所占比例對反硝化效果影響顯著,且TVFAs中乙酸比例越高,對應(yīng)的比反硝化速率(μ值)也越高。pH值為7.0,底物濃度為120 g·L~(-1),OLR為8 g TS·(L·d)~(-1),SRT為8 d的試驗(yàn)條件產(chǎn)生的發(fā)酵液,以其作為反硝化碳源能夠獲得較好的反硝化效果,最大比反硝化速率與乙酸鈉相當(dāng),可達(dá)14.2mg·(g VSS·h)~(-1)。將該發(fā)酵液用于生活污水的脫氮處理,當(dāng)COD/NO_3~--N比為6時,總氮的去除率達(dá)到85%,出水氮濃度低于6 mg·L~(-1)。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ920.6;X703

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊琦;上海市將建7座污泥處理廠[J];中國給水排水;2003年08期

2 劉超;污泥處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J];山西建筑;2003年15期

3 ;清華大學(xué)研制成功移動式污泥處理裝置[J];環(huán)境衛(wèi)生工程;2003年04期

4 王永昌;探索治理制革污泥的新對策[J];西部皮革;2004年12期

5 孫玉煥,駱永明;污泥中病原物的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)及其削減途徑[J];土壤;2005年05期

6 俞崇武;;資金，污泥治理不可承受之重[J];華東科技;2008年02期

7 楊琦;;亞洲最大污泥處理設(shè)施全面開建[J];給水排水;2009年04期

8 王發(fā)珍;李天增;;城鎮(zhèn)污水廠污泥處理技術(shù)[J];建設(shè)科技;2009年07期

9 ;中日研討污泥處理與資源化利用[J];建設(shè)科技;2011年05期

10 袁業(yè)飛;;“排污不治污”亂象何時終結(jié)?——聚焦中國污泥處理困境[J];中華建設(shè);2011年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于洪江;;污泥低溫碳化技術(shù)分析和應(yīng)用實(shí)例[A];2012(第四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇論文集[C];2012年

2 劉靜;梁軻;;炭化技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用[A];四川省水污染控制工程學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

3 李洪;徐慶元;王華峰;宋寶增;;污泥處理與處置存在的問題和解決方案[A];生物質(zhì)能源開發(fā)應(yīng)用與固廢污染控制——四川省環(huán)境科學(xué)學(xué)會固體廢物處理專業(yè)委員會2010年度學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

4 張健;;污泥處理過程中的物質(zhì)與能量流分析[A];2007水業(yè)高級技術(shù)論壇論文集[C];2007年

5 俞銳;左明;王菲菲;;污泥直接制磚的可行性再分析[A];2009（上海）水業(yè)熱點(diǎn)論壇——中國污水處理廠污泥處理處置論文集[C];2009年

6 黃偉;俞林火;葉靜;馬軍偉;鄭紀(jì)慈;;污泥復(fù)肥的農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究[A];中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（下冊）[C];2005年

7 董慶海;羅繼亨;;污泥制建材產(chǎn)品的新技術(shù)[A];中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集（2005）（下冊）[C];2005年

8 王峰;喬庭明;南文哲;任洪華;高坤;;濟(jì)鋼球團(tuán)配加利用煉鋼污泥[A];山東環(huán)境科學(xué)學(xué)會2005年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

9 陳玲;董慶海;;污泥制建材產(chǎn)品的新技術(shù)[A];四川省循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式（Ⅰ）——污泥再生利用[C];2005年

10 賀建峰;;煉鋼煉鐵污泥的處理和應(yīng)用[A];全國冶金工業(yè)固體廢棄物處理利用先進(jìn)工藝與設(shè)備研討會論文集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 佛山日報(bào)記者 孔德欽;高明現(xiàn)兩萬噸疑似印染污泥[N];佛山日報(bào);2011年

2 本報(bào)記者 李雪梅;城市污泥處理“后遺癥”[N];民營經(jīng)濟(jì)報(bào);2012年

3 記者 唐愛平;污泥處理成環(huán)保熱點(diǎn)[N];湖南日報(bào);2012年

4 見習(xí)記者 程鳳 通訊員 鄢祖海;武漢將建3座污泥處理廠[N];湖北日報(bào);2013年

5 本報(bào)通訊員 徐晶錦　記者 晏利揚(yáng);紹興打響反偷倒污泥之戰(zhàn)[N];中國環(huán)境報(bào);2013年

6 本報(bào)記者 姚伊樂;工業(yè)污泥還有價(jià)值可挖[N];中國環(huán)境報(bào);2014年

7 本報(bào)記者 吳殿峰;黑龍江最大污泥處理廠投用[N];中國環(huán)境報(bào);2014年

8 張?jiān)滥?妥善處置工業(yè)污泥已刻不容緩[N];中國環(huán)境報(bào);2005年

9 記者 楊永芹;破解污泥處理題[N];重慶日報(bào);2005年

10 本報(bào)記者 王凱 鞏勁標(biāo);盛澤：污泥變資源 環(huán)境受益 經(jīng)濟(jì)得利[N];中國水利報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 寧欣強(qiáng);A+OSA污泥減量工藝微生物群落結(jié)構(gòu)及代謝特征研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 施萬勝;污泥水熱處理過程中重金屬的遷移行為[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 吳青;生物可降解螯合劑IDS與GLDA去除工業(yè)污泥中重金屬的研究[D];河南師范大學(xué);2015年

4 張慶;壓實(shí)污泥作為尾礦屏障的可行性及微生物機(jī)理研究[D];蘭州大學(xué);2015年

5 楊珊珊;A~2MO-M工藝強(qiáng)化污水處理及原位污泥減量效能及機(jī)制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 宋高舉;基于綠色工業(yè)建筑評價(jià)體系的有害物源控制技術(shù)的研究[D];東華大學(xué);2015年

7 姚杰;污水污泥與高灰熔點(diǎn)煤制備水煤漿及氣化實(shí)驗(yàn)研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

8 戴前進(jìn);污泥熱處置過程中二VA英和多環(huán)芳烴的排放特性研究[D];浙江大學(xué);2015年

9 劉亞利;剩余污泥強(qiáng)化預(yù)處理及其厭氧產(chǎn)酸產(chǎn)甲烷研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 黃兢;胞外聚合物對重金屬捕集及對污泥微泡擴(kuò)增的行為機(jī)制研究[D];湖南大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 拜得珍;紅壤中污泥N、P、K釋放及淋溶研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2009年

2 王存坡;不銹鋼冷軋副產(chǎn)污泥的優(yōu)化利用技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

3 齊亮;兩性污泥脫水劑的制備及其對污泥絮體特性的影響研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 伍琳瑛;脈沖超聲耦合水力空化浸取分離污泥中重金屬的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

5 趙松輝;污泥粘壁與三段法干燥特性研究[D];華南理工大學(xué);2015年

6 宣夢茹;污泥中具有生物有效性重金屬的化學(xué)法去除及效果評價(jià)[D];昆明理工大學(xué);2015年

7 胡艷平;銅冶煉廢水污泥電動修復(fù)裝置與技術(shù)研究[D];北京有色金屬研究總院;2015年

8 王雨;預(yù)干燥污泥與煤矸石混燃技術(shù)研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

9 魏長河;化工廢水處理污泥中有機(jī)污染物累積與分布特征[D];河北工程大學(xué);2015年

10 李歡;大尺度污泥堆肥發(fā)酵槽吹吸式排風(fēng)系統(tǒng)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

，

本文編號：1270648