城市污水中有機(jī)碳的回收及功能化利用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 15:35
近年來(lái)污水處理廠的功能和定位已逐漸由原先的污染物去除向能源、資源回收轉(zhuǎn)變。廢水處理從好氧向厭氧耦合技術(shù)的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變,為污水處理廠的節(jié)能降耗并實(shí)現(xiàn)有機(jī)碳的能源回收提供了可能。然而,對(duì)于不同的水質(zhì)條件以及發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平上的差異性,如何因地制宜地優(yōu)選出最佳的厭氧耦合技術(shù)以提高廢水處理的可持續(xù)性仍然有待研究。除了以能源的方式回收外,城市污水中的有機(jī)碳及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物還可用于制備功能化的碳材料并再用于廢水處理,實(shí)現(xiàn)污水的“資源”屬性。但是,目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的報(bào)導(dǎo)和嘗試較少。針對(duì)上述問(wèn)題,本學(xué)位論文以城市污水中含量最豐富的有機(jī)碳類(lèi)污染物為研究對(duì)象,根據(jù)其在污水處理過(guò)程中不同的存在形態(tài),從有機(jī)碳分離、回收和轉(zhuǎn)化利用著手,系統(tǒng)探究了其能源化和資源化的可能性,為污水處理廠的可持續(xù)運(yùn)行提供指導(dǎo)和借鑒。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.我國(guó)城市污水處理廠采用厭氧工藝回收廢水中有機(jī)碳的效能分析。通過(guò)利用具有高時(shí)空分辨率的3604座城市污水處理廠水質(zhì)數(shù)據(jù),分析了我國(guó)過(guò)去15年里污水廠脫碳總能耗,以及采用CAS+SAD(傳統(tǒng)活性污泥法+污泥厭氧消化)、HRAS+SAD(高速曝氣活性污泥法+污泥...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:154 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?1996-2005年間每年地表水和地下水量出現(xiàn)短缺的月份次數(shù)(分辨率:??
億人難以從改善的水源處獲取飲用水,超過(guò)1/3的人口(大約24億人)無(wú)法使??用改善的衛(wèi)生設(shè)施,其中10億人仍然露天排便。這些問(wèn)題在發(fā)展中國(guó)家尤為嚴(yán)??峻(圖1-2),城市污水的處理處置仍然任重而道遠(yuǎn)。??,氣?>??a?h?奪%瓶麵>儀?祕(mì)她??'????IB#?'?y??b??Q-SO%?i??81-90%?9195%?96?98%?國(guó)8?>98%?No?data??圖1-2?(a)連接到有下水道系統(tǒng)以及(b)可從改善的水源處獲取飲用水的人口??所占比例[9]??2??
這部分能量被浪費(fèi)。以500?mg/L?COD的城市污水為例,它折算所得到的能量約??為1.944?kWh/m3,然而在好氧處理過(guò)程中,有近45%的能量以熱能的形式耗散,??剩余的一部分能量則轉(zhuǎn)入污泥中(圖1-3)。近年來(lái)國(guó)際上也對(duì)原先的高能耗的城??市污水處理思路進(jìn)行了反思和總結(jié),正在逐步形成以能源回收和資源循環(huán)為主的??城市污水處理新思路。在新的污水處理思路下,傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)就顯得尤為??“不合時(shí)宜”。特別是在愈加注重可持續(xù)發(fā)展的我國(guó),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)治污思路以減少??城市污水處理對(duì)能源和資源的依賴程度,將有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。??廢熱??0.642?kWh/m3??33%??進(jìn)水? ̄ ̄r?(^====5>?出水??1.944?kWh/m3?—?*?#?--T?0.194?kWh/m3??300%?10%??丫??"剰金污泥:_??0.306?kWh/m-^?1.108?la'W??57%??圖1-3傳統(tǒng)活性污泥法工藝能量流(進(jìn)水水質(zhì):500?mg/L?COD,?25?°C)??1.3基于能源和資源回收的可持續(xù)城市污水處理??可持續(xù)污水處理概念要求從原先的“污染物去除”向著“能源、資源回收”??的思路進(jìn)行轉(zhuǎn)變(圖1-4),污水處理廠不應(yīng)當(dāng)僅作為城市受污染水體的末端處置??場(chǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城鎮(zhèn)污水處理廠外加商業(yè)碳源的選擇[J]. 孫永利,許光明,游佳,鄭興燦,陳軼. 中國(guó)給水排水. 2010(19)
本文編號(hào):3266344
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:154 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?1996-2005年間每年地表水和地下水量出現(xiàn)短缺的月份次數(shù)(分辨率:??
億人難以從改善的水源處獲取飲用水,超過(guò)1/3的人口(大約24億人)無(wú)法使??用改善的衛(wèi)生設(shè)施,其中10億人仍然露天排便。這些問(wèn)題在發(fā)展中國(guó)家尤為嚴(yán)??峻(圖1-2),城市污水的處理處置仍然任重而道遠(yuǎn)。??,氣?>??a?h?奪%瓶麵>儀?祕(mì)她??'????IB#?'?y??b??Q-SO%?i??81-90%?9195%?96?98%?國(guó)8?>98%?No?data??圖1-2?(a)連接到有下水道系統(tǒng)以及(b)可從改善的水源處獲取飲用水的人口??所占比例[9]??2??
這部分能量被浪費(fèi)。以500?mg/L?COD的城市污水為例,它折算所得到的能量約??為1.944?kWh/m3,然而在好氧處理過(guò)程中,有近45%的能量以熱能的形式耗散,??剩余的一部分能量則轉(zhuǎn)入污泥中(圖1-3)。近年來(lái)國(guó)際上也對(duì)原先的高能耗的城??市污水處理思路進(jìn)行了反思和總結(jié),正在逐步形成以能源回收和資源循環(huán)為主的??城市污水處理新思路。在新的污水處理思路下,傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)就顯得尤為??“不合時(shí)宜”。特別是在愈加注重可持續(xù)發(fā)展的我國(guó),轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)治污思路以減少??城市污水處理對(duì)能源和資源的依賴程度,將有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。??廢熱??0.642?kWh/m3??33%??進(jìn)水? ̄ ̄r?(^====5>?出水??1.944?kWh/m3?—?*?#?--T?0.194?kWh/m3??300%?10%??丫??"剰金污泥:_??0.306?kWh/m-^?1.108?la'W??57%??圖1-3傳統(tǒng)活性污泥法工藝能量流(進(jìn)水水質(zhì):500?mg/L?COD,?25?°C)??1.3基于能源和資源回收的可持續(xù)城市污水處理??可持續(xù)污水處理概念要求從原先的“污染物去除”向著“能源、資源回收”??的思路進(jìn)行轉(zhuǎn)變(圖1-4),污水處理廠不應(yīng)當(dāng)僅作為城市受污染水體的末端處置??場(chǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城鎮(zhèn)污水處理廠外加商業(yè)碳源的選擇[J]. 孫永利,許光明,游佳,鄭興燦,陳軼. 中國(guó)給水排水. 2010(19)
本文編號(hào):3266344
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