【摘要】：隨著國家對環(huán)境污染治理的日益重視,城市污水廠的數(shù)量和規(guī)模不斷增長,隨之產(chǎn)生的污泥量也日益增多。污泥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷等植物營養(yǎng)性元素,但同時也含有重金屬、致病菌等有毒有害物質(zhì),對污泥進(jìn)行合理的處理處置已成為亟待解決的重要問題。厭氧消化是目前應(yīng)用最廣泛的污泥穩(wěn)定化、資源化方法,隨著國家可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的相繼出臺,該技術(shù)將有更加廣闊的發(fā)展前景。本文以青島市某污水處理廠的初沉污泥和剩余污泥為研究對象,結(jié)合CambiTM新型熱水解預(yù)處理(Thermal Hydrolysis Pre-Treatment—THP)技術(shù),進(jìn)行污泥熱水解預(yù)處理后高溫厭氧消化的小試試驗,考察THP預(yù)處理技術(shù)對污泥高溫厭氧消化性能的影響,同時結(jié)合分子微生物學(xué)技術(shù),從微觀角度對熱水解結(jié)合高溫厭氧消化污泥中產(chǎn)甲烷菌的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)污泥經(jīng)THP預(yù)處理后,平均粒徑變小,有機(jī)質(zhì)釋放,有利于后續(xù)厭氧消化處理效率的提高。初沉污泥經(jīng)過THP處理之后,污泥中大顆粒的有機(jī)物被水解成為小顆�；蛐》肿右捉到獾挠袡C(jī)物,平均粒徑由233.37μm縮小至129.17μm;剩余污泥經(jīng)過THP處理之后,污泥中的有機(jī)物質(zhì)得到有效的溶出,平均粒徑由44.66μm縮小至9.07μm;經(jīng)過THP處理后初沉污泥和剩余污泥的SCOD、溶解性碳水化合物和溶解性蛋白質(zhì)的含量分別是處理前的13、95、19倍和29、45、19倍,污泥中溶解性有機(jī)物的含量得到提高。(2)THP熱水解可以有效改善污泥厭氧消化的產(chǎn)氣性能,提高厭氧消化的產(chǎn)氣量。THP熱水解在不同反應(yīng)溫度對高溫厭氧消化產(chǎn)氣性能的影響表明:53℃條件下Pt(經(jīng)過熱水解的初沉污泥)較P(初沉污泥)、Wt(經(jīng)過熱水解的剩余污泥)較W(剩余污泥)厭氧消化單位VS累計產(chǎn)氣量分別提高了21.93%和33.12%,P:Wt(1:3)和Pt:Wt(1:3)較P:W(1:3)的厭氧消化單位VS累計產(chǎn)氣量分別提高了12.36%和16.28%;55℃條件下Pt較P、Wt較W厭氧消化單位VS累計產(chǎn)氣量分別提高了19.96%和39.14%,P:Wt(1:3)和Pt:Wt(1:3)較P:W(1:3)的厭氧消化單位VS累計產(chǎn)氣量分別提高了26.44%和31.13%。與53℃相比,55℃高溫厭氧消化產(chǎn)氣量更高,55℃厭氧消化條件下的P、Pt、W、Wt、P:W(1:3)、P:Wt(1:3)、Pt:Wt(3:1)的污泥厭氧消化單位VS累計產(chǎn)氣量相比53℃分別提高了3.69%、2.00%、6.70%、11.52%、4.56%、17.66%和17.91%,且VSR、SCOD、溶解性碳水化合物和溶解性蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率也都優(yōu)于53℃。(3)熱水解污泥高溫厭氧消化產(chǎn)氣性能的提高與產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌種的種類、含量和群落結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。以53℃和55℃為例,剩余污泥和經(jīng)過THP熱水解處理后的剩余污泥中產(chǎn)甲烷菌克隆文庫的物種豐富度指數(shù)分別為2.07、1.81和2.32、1.81;剩余污泥經(jīng)過THP處理后,其厭氧消化系統(tǒng)中產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌種的含量提高,53℃條件下產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌種的含量由72.92%增加到81.25%,55℃條件下產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌種的含量由12.50%提高到22.92%,優(yōu)勢菌種含量越高,污泥厭氧消化的產(chǎn)氣量就越高;在53℃和55℃兩種溫度條件下,污泥厭氧消化系統(tǒng)中產(chǎn)甲烷菌優(yōu)勢菌種的種類和群落結(jié)構(gòu)均發(fā)生變化,從而導(dǎo)致不同溫度條件下污泥的產(chǎn)氣性能發(fā)生改變。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703;S216.4

【參考文獻(xiàn)】

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