本文關(guān)鍵詞：生物酸化鐵氧化對(duì)城市污泥脫水性能的改善

  更多相關(guān)文章： 生物酸化鐵氧化 嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌 城市污泥 污泥脫水性 推流式反應(yīng)器

【摘要】：污水處理過程中產(chǎn)生大量的剩余污泥,剩余污泥含水率高、體積龐大,處理處置費(fèi)用高。為了改善城市污泥脫水性能,本論文研究利用一株嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans XJF8,簡(jiǎn)稱At·f XJF8菌)對(duì)Fe~(2+)的氧化還原反應(yīng)及氧化過程中的酸化作用(簡(jiǎn)稱生物酸化鐵氧化),對(duì)城市污泥進(jìn)行深度脫水研究,結(jié)果如下:(1)污泥生物酸化鐵氧化可行性研究表明污泥中投加菌液和營(yíng)養(yǎng)劑搖瓶培養(yǎng)96h,pH最終降低到2.57,Fe~(2+)的氧化率達(dá)到98%以上,污泥比阻降低到0.57×10~(12) m·kg~(-1)1×10~(12)m·kg~(-1)屬于易脫水污泥,表明At·f XJF8菌株能夠在一定條件下對(duì)污泥進(jìn)行生物酸化鐵氧化從而提高污泥脫水性能。(2)構(gòu)建生物酸化鐵氧化反應(yīng)器,啟動(dòng)運(yùn)行兩種構(gòu)型不同的推流式反應(yīng)器,在連續(xù)流運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)城市污泥進(jìn)行深度脫水處理,結(jié)果表明兩種反應(yīng)器中污泥最終pH可降至3.00以下,處理后污泥比阻分別下降至0.55±0.11×10~(12)m·kg~(-1)和0.29±0.11×10~(12)m·kg~(-1)均小于1×10~(12)m·kg~(-1),屬于易脫水污泥,Fe~(2+)的氧化率在95%以上,表明兩種生物酸化鐵氧化反應(yīng)器能夠在一定條件下對(duì)污泥進(jìn)行生物酸化鐵氧化,處理后的污泥在不添加任何藥劑下機(jī)械壓濾脫水后含水率分別在58~61%和51~55%,能實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水。(3)通過比較污泥經(jīng)過兩種不同構(gòu)型的推流式反應(yīng)器的處理后pH、Fe~(2+)氧化率、比阻、沉降性變化,發(fā)現(xiàn)獨(dú)立格空氣提升推流式反應(yīng)器更適合生物酸化鐵氧化法對(duì)市政污泥的深度脫水。對(duì)獨(dú)立格空氣提升推流式生物酸化鐵氧化反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明反應(yīng)器內(nèi)Fe~(2+)投加量不應(yīng)低于0.5g/L;反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化后由3個(gè)空氣提升式反應(yīng)池構(gòu)成,污泥停留時(shí)間能縮短至2.0d;投加藥劑的pH在2.00較為合適。(4)通過搖瓶實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過生物酸化鐵氧化處理污泥溶解性蛋白質(zhì)、多糖分布、含量發(fā)生變化,slime層中溶解態(tài)蛋白質(zhì)、多糖含量分別由11.05mg/g、6.95mg/g上升至15.24mg/g、9.46 mg/g,LB-EPS中溶解態(tài)蛋白質(zhì)、多糖含量分別由15.57mg/g、9.42mg/g下降到5.35mg/g、1.31mg/g。TB-EPS中溶解態(tài)蛋白質(zhì)、多糖含量分別由10.35mg/g、5.47mg/g上升至16.26mg/g、8.25mg/g。(5)通過對(duì)污泥的微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),污泥經(jīng)過生物酸化鐵氧化處理后Zeta電位由-22.8 mV升高到-2.35 mV,在0~100μm之間的顆粒所占總體積百分降低,粒徑增大;結(jié)構(gòu)由疏松的絮狀體變?yōu)榫o實(shí)的塊狀體,顆粒尺寸增大,塊狀體表面形狀規(guī)則,有可能是次生礦物。
【關(guān)鍵詞】：生物酸化鐵氧化 嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌 城市污泥 污泥脫水性 推流式反應(yīng)器
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 我國(guó)污泥概況11-12
• 1.1.1 污泥的來源11
• 1.1.2 污泥的組成和性質(zhì)11
• 1.1.3 污泥中水分存在形式11-12
• 1.1.4 污泥危害12
• 1.2 污泥脫水技術(shù)現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 污泥干化脫水13
• 1.2.2 電滲透脫水13
• 1.2.3 機(jī)械脫水13-14
• 1.3 污泥調(diào)理技術(shù)14-18
• 1.3.1 物理調(diào)理法14-15
• 1.3.2 化學(xué)調(diào)理15-17
• 1.3.3 微生物調(diào)理法17-18
• 1.4 研究目的及內(nèi)容18-20
• 第二章 材料與方法20-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種20
• 2.1.2 供試污泥20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法21-25
• 2.2.1 菌體培養(yǎng)基的配制21
• 2.2.2 污泥含固率測(cè)定21
• 2.2.3 污泥比阻的測(cè)定21-22
• 2.2.4 Fe~(2+)濃度的測(cè)定22-23
• 2.2.5 污泥沉降性能測(cè)定23
• 2.2.6 泥餅含水率測(cè)定23-24
• 2.2.7 污泥有機(jī)質(zhì)測(cè)定24
• 2.2.8 Zeta電位測(cè)定24
• 2.2.9 污泥粒徑測(cè)定24
• 2.2.10 污泥表面形態(tài)24
• 2.2.11 蛋白質(zhì)的測(cè)定24
• 2.2.12 多糖的測(cè)定24-25
• 第三章 生物酸化鐵氧化法改善城市污泥脫水性能可行性研究25-31
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 3.1.1 供試污泥25
• 3.1.2 供試菌種25
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)25-26
• 3.2.1 可行性研究25-26
• 3.2.2 不同接種量對(duì)菌群生長(zhǎng)的影響26
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論26-30
• 3.3.1 生物酸化鐵氧化法改善城市污泥脫水性能可行性研究26-28
• 3.3.2 污泥中不同接種量對(duì)菌生長(zhǎng)的影響28-30
• 3.4 結(jié)論30-31
• 第四章 不同生物酸化鐵氧化反應(yīng)器改善城市污泥脫水性能研究31-46
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料31-33
• 4.1.1 供試污泥31
• 4.1.2 供試菌種31
• 4.1.3 污泥生物酸化鐵氧化反應(yīng)系統(tǒng)31-33
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)33-34
• 4.2.1 接種污泥的配制33
• 4.2.2 折流板推流式反應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)33
• 4.2.3 獨(dú)立格空氣提升式反應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)33-34
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-45
• 4.3.1 折流板推流式反應(yīng)系統(tǒng)改善城市污泥效果研究34-38
• 4.3.2 獨(dú)立格空氣提升推流式反應(yīng)系統(tǒng)改善城市污泥效果研究38-42
• 4.3.3 不同構(gòu)型反應(yīng)器的比選42-45
• 4.4 結(jié)論45-46
• 第五章 獨(dú)立格空氣提升推流式反應(yīng)器工藝參數(shù)的優(yōu)化46-54
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料46
• 5.1.1 供試污泥46
• 5.1.2 供試菌種46
• 5.1.3 生物酸化鐵氧化系統(tǒng)啟動(dòng)及運(yùn)行46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)46-47
• 5.2.1 藥劑投加量對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響47
• 5.2.2 污泥停留時(shí)間對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響47
• 5.2.3 低溫對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響47
• 5.2.4 污泥初始pH對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響47
• 5.3 結(jié)果與討論47-53
• 5.3.1 藥劑投加量對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響47-49
• 5.3.2 不同運(yùn)行條件下反應(yīng)器Fe~(2+)濃度的變化49-51
• 5.3.3 不同運(yùn)行條件下反應(yīng)器pH的變化51-52
• 5.3.4 不同運(yùn)行條件下污泥比阻的變化52-53
• 5.4 結(jié)論53-54
• 第六章 生物酸化鐵氧化法改善污泥脫水性能機(jī)理探討54-60
• 6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)54-55
• 6.1.1 污泥Zeta電位的測(cè)定54
• 6.1.2 污泥粒徑的測(cè)定54
• 6.1.3 污泥生物酸化鐵氧化過程中EPS的變化54-55
• 6.1.4 污泥中EPS的提取55
• 6.2 結(jié)果與討論55-59
• 6.2.1 污泥Zeta電位的變化55-56
• 6.2.2 污泥粒徑的變化56-57
• 6.2.3 污泥生物酸化鐵氧化過程中EPS的變化57-58
• 6.2.4 污泥表面形態(tài)58-59
• 6.3 結(jié)論59-60
• 第七章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-69
• 發(fā)表論文和科研情況說明69-70
• 致謝70-71

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本文編號(hào)：575048