污泥資源化利用是目前污泥處理處置研究的熱點(diǎn)。污泥堿性厭氧發(fā)酵是一種將堿性處理和污泥厭氧消化相結(jié)合的污泥資源化方式,能將污泥中的細(xì)胞有機(jī)體轉(zhuǎn)化為可供微生物利用的小分子有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì),可以作為碳源缺乏的污水處理廠經(jīng)濟(jì)廉價(jià)的補(bǔ)充碳源,但發(fā)酵液中同時(shí)含有大量的氨磷副產(chǎn)物,如何去除氨磷的影響并有效提取污泥中的內(nèi)碳源,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中具有重要意義。本研究采用了半連續(xù)流和靜態(tài)兩種運(yùn)行模式相結(jié)合的方式,對(duì)影響剩余活性污泥堿性厭氧發(fā)酵的因素進(jìn)行了詳細(xì)探究,優(yōu)化了污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸工藝的運(yùn)行條件,并從污泥形態(tài)和微生物種群結(jié)構(gòu)等微觀角度揭示了發(fā)酵產(chǎn)酸的過(guò)程,為工藝優(yōu)化提供了詳實(shí)的理論依據(jù)�；趯�(duì)發(fā)酵過(guò)程的研究,提出了三種強(qiáng)化污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法,氨吹脫,發(fā)酵種泥投加及發(fā)酵底物投加法進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸的強(qiáng)化試驗(yàn)。此外還采用混凝沉淀法和氨磷回收法,促進(jìn)了發(fā)酵液中碳源的分離,改善了發(fā)酵后污泥的脫水性能。通過(guò)研究溫度（15℃-55℃）對(duì)污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的影響發(fā)現(xiàn)：溫度越高污泥水解的程度越高,55℃時(shí)發(fā)酵液中SCOD的含量最大,而此時(shí)VFAs的含量卻低于25℃和35℃。通過(guò)對(duì)細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物在發(fā)酵過(guò)程中轉(zhuǎn)移路徑的研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞中的有... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
Contents
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 本研究的目的和意義
    1.2 污泥處理處置方法
        1.2.1 污泥處置方法
        1.2.2 污泥資源化方法
    1.3 污泥厭氧發(fā)酵內(nèi)碳源開(kāi)發(fā)
        1.3.1 污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸過(guò)程
        1.3.2 污泥發(fā)酵產(chǎn)酸影響因素
    1.4 堿性發(fā)酵的提出及研究近況
    1.5 發(fā)酵液的利用及存在的問(wèn)題
        1.5.1 發(fā)酵液的利用
        1.5.2 發(fā)酵液利用存在的問(wèn)題
    1.6 污泥堿性發(fā)酵研究中待解決問(wèn)題
    1.7 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
    1.8 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)裝置及運(yùn)行方式
        2.1.1 半連續(xù)流試驗(yàn)裝置及運(yùn)行模式
        2.1.2 靜態(tài)試驗(yàn)裝置及運(yùn)行模式
        2.1.3 混凝試驗(yàn)
        2.1.4 氨磷回收試驗(yàn)
    2.2 污泥來(lái)源及性質(zhì)
        2.2.1 半連續(xù)流CSTR試驗(yàn)用泥
        2.2.2 靜態(tài)試驗(yàn)用泥
        2.2.3 混凝試驗(yàn)用泥
        2.2.4 氨磷回收試驗(yàn)用泥
    2.3 試驗(yàn)分析方法及檢測(cè)項(xiàng)目
        2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備及試劑
        2.3.2 常規(guī)化學(xué)指標(biāo)測(cè)定方法
        2.3.3 其他指標(biāo)測(cè)定
    2.4 微生物檢測(cè)方法
        2.4.1 DGGE技術(shù)
        2.4.2 生物軟件分析
    2.5 相關(guān)的計(jì)量計(jì)算
第3章 溫度影響污泥堿性發(fā)酵內(nèi)碳源溶出的研究
    3.1 引言
    3.2 溫度對(duì)有機(jī)物溶出的影響
        3.2.1 啟動(dòng)期污泥發(fā)酵
        3.2.2 穩(wěn)定期SCOD的溶出
        3.2.3 揮發(fā)酸的積累及組成
        3.2.4 對(duì)蛋白質(zhì)和碳水化合物溶出的影響
        3.2.5 SCOD組分
        3.2.6 對(duì)氨磷副產(chǎn)物溶出的影響
        3.2.7 發(fā)酵體系中的污泥濃度及堿試劑的投加量
        3.2.8 發(fā)酵污泥的泥水分離狀況
    3.3 溫度對(duì)污泥發(fā)酵產(chǎn)酸影響的過(guò)程分析
        3.3.1 污泥絮體形態(tài)及粒徑
        3.3.2 有機(jī)物轉(zhuǎn)移過(guò)程分析
    3.4 微生物種群結(jié)構(gòu)分析
        3.4.1 種群相似性
        3.4.2 DGGE圖譜分析
    3.5 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 堿種類(lèi)和水力停留時(shí)間對(duì)污泥堿性發(fā)酵內(nèi)碳源溶出的影響
    4.1 引言
    4.2 兩種堿試劑調(diào)節(jié)下反應(yīng)器運(yùn)行狀況
        4.2.1 Ca(OH)_2為堿試劑調(diào)節(jié)下的反應(yīng)器運(yùn)行狀況
        4.2.2 NaOH為堿試劑調(diào)節(jié)下的反應(yīng)器運(yùn)行狀況
    4.3 兩種堿試劑調(diào)節(jié)下水力停留時(shí)間對(duì)有機(jī)物溶出效果的影響
        4.3.1 對(duì)SCOD產(chǎn)量的影響
        4.3.2 水力停留時(shí)間對(duì)蛋白質(zhì)和碳水化合物溶出的影響
        4.3.3 堿試劑和水力停留時(shí)間對(duì)氨磷副產(chǎn)物釋放的影響
        4.3.4 水力停留時(shí)間對(duì)揮發(fā)酸積累的影響
        4.3.5 SCOD組分分析
    4.4 堿種類(lèi)影響污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的過(guò)程分析
        4.4.1 污泥粒徑變化
        4.4.2 鈣離子和蛋白質(zhì)的沉淀作用
        4.4.3 污泥脫水性能變化
    4.5 水力停留時(shí)間和堿種類(lèi)對(duì)污泥發(fā)酵產(chǎn)酸體系中微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
        4.5.1 群落結(jié)構(gòu)相似性分析
        4.5.2 微生物群落分析
    4.6 發(fā)酵效果比較及經(jīng)濟(jì)性分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 污泥堿性發(fā)酵揮發(fā)酸積累的強(qiáng)化
    5.1 引言
    5.2 氨吹脫對(duì)污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的強(qiáng)化
        5.2.1 對(duì)污泥水解的影響
        5.2.2 對(duì)污泥酸化的影響
        5.2.3 對(duì)蛋白質(zhì)和碳水化合物溶出的影響
        5.2.4 NH_4~+的釋放
        5.2.5 PO_4~(3-)的釋放
    5.3 滅菌前后發(fā)酵污泥投加對(duì)揮發(fā)酸積累的強(qiáng)化效果
        5.3.1 對(duì)污泥水解的影響
        5.3.2 對(duì)污泥酸化的影響
        5.3.3 中低溫條件下各體系中溶出物的分布
    5.4 本章小結(jié)
第6章 發(fā)酵污泥脫水性能的改善及氨磷的回收
    6.1 引言
    6.2 混凝沉淀實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 單獨(dú)投加CPAM的混凝試驗(yàn)
        6.2.2 金屬鹽類(lèi)混凝劑和CPAM組合的混凝試驗(yàn)
        6.2.3 組合試劑混凝前后發(fā)酵液組分的變化
    6.3 氨磷的回收
        6.3.1 鳥(niǎo)糞石沉淀響應(yīng)曲面法試驗(yàn)
        6.3.2 磷回收率擬合及檢驗(yàn)
        6.3.3 氨回收率擬合及檢驗(yàn)
        6.3.4 鳥(niǎo)糞石沉淀方案優(yōu)化
    6.4 氨磷回收后的混凝脫水
        6.4.1 鳥(niǎo)糞石回收前后發(fā)酵液組成
        6.4.2 混凝脫水
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]污泥處理處置及資源化方法探討[J]. 王曉利,曾正中,王厚成,南忠仁.  環(huán)境工程. 2014(03)
[2]堿性發(fā)酵污泥脫水性能的變化及其原因分析[J]. 朱建平,彭永臻,李曉玲,蘇高強(qiáng),王淑瑩.  化工學(xué)報(bào). 2013(11)
[3]城市污泥資源化利用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J]. 王菲,楊國(guó)錄,劉林雙,陳萌,陸晶.  南水北調(diào)與水利科技. 2013(02)
[4]溫度和污泥濃度對(duì)堿性條件下剩余污泥水解酸化的影響[J]. 蘇高強(qiáng),王淑瑩,鄭冰玉,彭永臻.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]酸堿法預(yù)處理低有機(jī)質(zhì)污泥的效果研究及條件優(yōu)化[J]. 陳漢龍,嚴(yán)媛媛,何群彪,戴曉虎,周琪.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]不同混凝劑對(duì)污泥脫水性能的影響研究[J]. 牛美青,張偉軍,王東升,徐孝雅,段晉明.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[7]活性污泥的理化性質(zhì)與絮凝調(diào)理投藥量的關(guān)系[J]. 李婷,王毅力,馮晶,徐萌.  環(huán)境科學(xué). 2012(03)
[8]影響剩余污泥脫水的關(guān)鍵因素研究進(jìn)展[J]. 張超,李本高,陳銀廣.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(S1)
[9]污泥磚的研制及其影響因素研究[J]. 馬雯,呼世斌,樊恒輝,竇晶晶.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[10]強(qiáng)化混凝調(diào)理生活剩余污泥脫水研究[J]. 李明松,李志光,劉海林,何純蓮.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(02)

博士論文
[1]強(qiáng)化污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的效能及發(fā)酵液碳源的利用研究[D]. 楊雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器試驗(yàn)研究[D]. 劉鴻霞.重慶大學(xué) 2009
[3]城市污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸條件優(yōu)化及其機(jī)理研究[D]. 劉曉玲.江南大學(xué) 2008
[4]基于酸堿調(diào)節(jié)的剩余污泥水解酸化及其機(jī)理研究[D]. 苑宏英.同濟(jì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]城鎮(zhèn)污水處理廠碳源開(kāi)發(fā)與利用試驗(yàn)研究[D]. 任健.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[2]昆明市污水處理廠污泥沉降脫水性能研究[D]. 師榮梅.昆明理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3469443