隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展,污水處理廠脫水剩余污泥的產(chǎn)量逐年增加,對(duì)其進(jìn)行減量和能源回收就顯得非常重要。環(huán)保部將污泥中溫厭氧消化工藝作為污泥處理的一種最佳工藝。但污泥的生物分解性差,導(dǎo)致傳統(tǒng)的厭氧消化時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備體積大。為解決污泥厭氧消化的這些問題,本文嘗試了脫水剩余污泥固態(tài)熱堿預(yù)處理改善其可生化性后,直接固態(tài)厭氧消化的技術(shù)路線,并研究了固態(tài)預(yù)處理和固態(tài)厭氧消化過程中底物變化和產(chǎn)氣規(guī)律。通過對(duì)脫水剩余污泥固態(tài)熱預(yù)處理的研究發(fā)現(xiàn),脫水剩余污泥中SCOD（可溶性COD）、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量隨著熱預(yù)處理溫度的提高顯著增加,在最高溫度120℃預(yù)處理下,與未處理組相比,分別提高了819.8%、496.3%和2666.1%;在固態(tài)厭氧消化階段,預(yù)處理組與未處理組相比,甲烷產(chǎn)氣率在厭氧消化中多出一個(gè)明顯的峰值,累計(jì)甲烷產(chǎn)量顯著增加,其中120℃預(yù)處理產(chǎn)量最高,相比未處理組提高71.28%。通過對(duì)脫水剩余污泥固態(tài)堿預(yù)處理的研究發(fā)現(xiàn),脫水剩余污泥中SCOD、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量隨著堿量的增加顯著增加;固態(tài)厭氧消化結(jié)果顯示,預(yù)處理組累計(jì)甲烷產(chǎn)量隨堿量增加呈減少趨勢(shì),與未處理組相比,20 mg... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 脫水剩余污泥及其處理現(xiàn)狀
    1.2 污泥厭氧消化歷程及其工藝特點(diǎn)
        1.2.1 污泥厭氧消化歷程
        1.2.2 污泥厭氧消化工藝
        1.2.3 污泥厭氧消化優(yōu)勢(shì)及難點(diǎn)
        1.2.4 污泥厭氧消化預(yù)處理技術(shù)
    1.3 熱堿預(yù)處理技術(shù)原理及其在污泥預(yù)處理中的應(yīng)用
        1.3.1 熱堿預(yù)處理技術(shù)原理
        1.3.2 熱堿預(yù)處理技術(shù)在污泥預(yù)處理中的應(yīng)用
    1.4 污泥固態(tài)厭氧消化研究現(xiàn)狀及存在問題
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容和意義
        1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 脫水剩余污泥和接種物
    2.2 脫水剩余污泥預(yù)處理固態(tài)厭氧消化試驗(yàn)
        2.2.1 熱預(yù)處理試驗(yàn)
        2.2.2 堿預(yù)處理試驗(yàn)
        2.2.3 熱堿協(xié)同預(yù)處理試驗(yàn)
    2.3 脫水剩余污泥固態(tài)厭氧消化實(shí)驗(yàn)裝置及系統(tǒng)
    2.4 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
第三章 脫水剩余污泥固態(tài)熱和堿預(yù)處理及其固態(tài)厭氧消化規(guī)律研究
    3.1 熱和堿預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥溶解特性的影響
        3.1.1 預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥pH值的影響
        3.1.2 預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥中COD、蛋白質(zhì)和糖類溶出特征
        3.1.3 預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥中揮發(fā)性有機(jī)酸含量的影響
        3.1.4 預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥中氨態(tài)氮含量的影響
        3.1.5 預(yù)處理后脫水剩余污泥中各成分相關(guān)性分析
    3.2 熱及堿預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥固態(tài)厭氧消化的影響
        3.2.1 固態(tài)厭氧消化過程中沼氣組分變化規(guī)律
        3.2.2 固態(tài)厭氧消化過程中沼氣產(chǎn)率變化特性分析
        3.2.3 固態(tài)厭氧消化過程中累計(jì)沼氣產(chǎn)量變化特性分析
        3.2.4 固態(tài)厭氧消化前后消化底物組分變化規(guī)律
        3.2.5 預(yù)處理對(duì)固態(tài)厭氧消化有機(jī)物降解率和底物VS的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 脫水剩余污泥固態(tài)熱堿協(xié)同預(yù)處理及其固態(tài)厭氧消化特征
    4.1 熱堿協(xié)同預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥溶解特性的影響
        4.1.1 脫水剩余污泥pH值變化
        4.1.2 脫水剩余污泥中COD、蛋白質(zhì)和糖類溶出特征
        4.1.3 脫水剩余污泥中VFAs的變化
        4.1.4 脫水剩余污泥中氨態(tài)氮的變化
    4.2 熱堿協(xié)同預(yù)處理對(duì)脫水剩余污泥固態(tài)厭氧消化的影響
        4.2.1 甲烷組分變化規(guī)律
        4.2.2 甲烷產(chǎn)氣率變化特性
        4.2.3 累計(jì)甲烷產(chǎn)量變化特性
        4.2.4 固態(tài)厭氧消化前后消化底物成分變化特征
    4.3 熱堿協(xié)同預(yù)處理?xiàng)l件優(yōu)化及效果驗(yàn)證
        4.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.2 參數(shù)優(yōu)化過程
        4.3.3 模型有效性分析
        4.3.4 模型優(yōu)化結(jié)果分析
        4.3.5 模型模擬結(jié)果驗(yàn)證試驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 脫水剩余污泥固態(tài)厭氧消化過程中底物變化特征和產(chǎn)氣規(guī)律研究
    5.1 固態(tài)厭氧消化過程底物中各物質(zhì)的變化特征
        5.1.1 SCOD和TCOD在固態(tài)厭氧消化過程中的變化規(guī)律
        5.1.2 可溶性蛋白質(zhì)和氨態(tài)氮在固態(tài)厭氧消化過程中的變化特征
        5.1.3 可溶性糖在固態(tài)厭氧消化過程中的變化規(guī)律
        5.1.4 VFAs和pH在固態(tài)厭氧消化過程中的變化規(guī)律及相關(guān)性分析
    5.2 固態(tài)厭氧消化過程中產(chǎn)氣變化特征
        5.2.1 沼氣組分在固態(tài)厭氧消化過程中的變化規(guī)律
        5.2.2 甲烷產(chǎn)量在固態(tài)厭氧消化過程中變化特性分析
    5.3 甲烷產(chǎn)氣率隨底物中VFAs含量的變遷特征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)研究
    6.1 一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Gompertz模型
        6.1.1 一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
        6.1.2 Gompertz模型
    6.2 熱及堿預(yù)處理產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)分析
        6.2.1 熱預(yù)處理產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)分析
        6.2.2 堿預(yù)處理產(chǎn)甲烷動(dòng)力學(xué)分析
    6.3 熱堿協(xié)同和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛣?dòng)力學(xué)分析
        6.3.1 熱堿協(xié)同模型動(dòng)力學(xué)分析
        6.3.2 驗(yàn)證試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛣?dòng)力學(xué)分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號(hào)：3464937