發(fā)布時間：2017-05-13 05:07

  本文關(guān)鍵詞：活性污泥旋流釋碳工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著活性污泥法的普遍使用,剩余污泥過多難以處置和污水碳源不足導(dǎo)致脫氮效果差是污水處理廠面臨的兩大難題。針對這些難題,本文提出旋流釋碳方法,利用低能耗旋流釋碳器將內(nèi)回流活性污泥內(nèi)的部分有機物質(zhì)釋放到水相中,用于補充碳源促進反硝化脫氮,同時消耗活性污泥中的可降解代謝廢物,從源頭上減少了剩余污泥產(chǎn)量和提高了脫氮效率。具體地,本文針對污水處理AO (Anaerobic-Oxic)工藝內(nèi)回流混合液特點,提出了AOH (Anaerobic-Oxic-Hydrocyclone,簡稱AOH)新工藝,新設(shè)計了公稱直徑25mm和35mm(DN25和DN35)的旋流釋碳器,綜合利用數(shù)值模擬和實驗方法,考察了旋流釋碳器中流場剪切強度分布規(guī)律、旋流釋碳特性；重點設(shè)計AOH25和AOH35(含DN25和DN35旋流釋碳器的AO工藝)工業(yè)側(cè)線實驗,在連續(xù)運行工況下考察新工藝對系統(tǒng)出水水質(zhì)、污泥性能、脫氮效果和剩余污泥產(chǎn)量的影響。主要結(jié)論如下：(1)本文定量分析了旋流釋碳器中流場剪切強度三維分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)強剪切區(qū)主要集中在邊壁剪切區(qū)(SW)和空氣柱附近區(qū)域(Sc),約占全場的22%;隨著操作流量的增加,流場剪切強度增加；在操作壓降低于0.05MPa的旋流流場中可以提供高達104s-1的剪切速率,為污泥絮體旋流剪切釋碳和自轉(zhuǎn)脫附提供了條件。活性污泥經(jīng)旋流釋碳后,絮體粒徑減小,細胞表面膠體污染物和孔道阻塞物被清除,部分細胞壁破裂;上清液SCOD濃度平均增加了40～50%,多糖濃度增加了2%-12%,并且在一定范圍內(nèi)隨著操作流量和釋碳時間的增加而增加。實驗結(jié)果與理論預(yù)測基本一致。(2)連續(xù)運行工況下,AOH工藝在污泥性能和出水水質(zhì)上優(yōu)于傳統(tǒng)AO工藝。AOH工藝的活性污泥在旋流剪切力的長期作用下,沉降性能變好,污泥粒徑變小且更緊實,污泥的反硝化速率平均增加了13%-29%,污泥活性增強。在出水水質(zhì)方面,AOH工藝SCOD、TN、TP和SS等的去除率相比于AO工藝略有提高,AOH25工藝總體上要優(yōu)于AOH35工藝,系統(tǒng)出水SCOD濃度降低了13.0mg/L,TN去除率提高了6.96%。在污泥減量方面,AOH25和AOH35工藝較空白組AO工藝污泥產(chǎn)量分別減少了42.62%和34.45%,實現(xiàn)了污泥資源化利用和污泥減量。旋流釋碳工藝能耗低、無二次污染,具有經(jīng)濟和環(huán)保效益。本次研究為AOH工藝規(guī)�；こ虘�(yīng)用提供了理論和實驗依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：AOH(Anaerobic-Oxic-Hydrocyclone) 旋流釋碳器 剪切力 污泥減量 碳源回用
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-32
• 1.1 課題背景11-17
• 1.1.1 城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀11-14
• 1.1.2 污泥處置現(xiàn)狀14-17
• 1.2 污泥內(nèi)碳源回用及污泥減量研究17-25
• 1.2.1 污泥內(nèi)碳源利用途徑17-19
• 1.2.2 污泥釋碳技術(shù)研究進展19-22
• 1.2.3 剩余污泥內(nèi)碳源應(yīng)用及污泥減量研究現(xiàn)狀22-23
• 1.2.4 活性污泥機械釋碳應(yīng)用研究23-25
• 1.3 旋流剪切流場在污水處理中的應(yīng)用25-29
• 1.3.1 旋流剪切流場概述25-28
• 1.3.2 旋流剪切流場在污水處理中的應(yīng)用研究28-29
• 1.4 旋流場數(shù)值模擬研究進展29
• 1.5 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線29-32
• 1.5.1 研究目的29-30
• 1.5.2 研究內(nèi)容30-31
• 1.5.3 技術(shù)路線31-32
• 第2章 旋流釋碳器數(shù)值模擬32-55
• 2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計32-33
• 2.2 模型生成及網(wǎng)格劃分33-35
• 2.3 計算模型及參數(shù)設(shè)定35-38
• 2.3.1 RSM湍流模型和數(shù)值計算方法35-36
• 2.3.2 離散相模型36-37
• 2.3.3 參數(shù)設(shè)定37-38
• 2.4 不同進口流速下壓力場38-39
• 2.5 不同進口流速下切向速度場39-41
• 2.6 旋流剪切力計算及三維空間分布規(guī)律41-47
• 2.6.1 縱截面剪切力分布43-45
• 2.6.2 橫截面剪切力分布45-46
• 2.6.3 分散相軌跡上剪切強度分析46-47
• 2.7 不同進口流速下剪切強度衰減規(guī)律47-49
• 2.8 旋流釋碳機制分析49-54
• 2.8.1 活性污泥絮體結(jié)構(gòu)51
• 2.8.2 旋流釋碳機制51-54
• 2.8.3 活性污泥再吸附過程54
• 2.9 本章小結(jié)54-55
• 第3章 旋流釋碳靜態(tài)實驗55-67
• 3.1 污泥來源55
• 3.2 實驗裝置和實驗流程55-56
• 3.3 分析指標及方法56-58
• 3.3.1 水質(zhì)常規(guī)標分析方法56-57
• 3.3.2 污泥外觀形貌觀測57
• 3.3.3 多糖組分分析57-58
• 3.4 結(jié)果與討論58-65
• 3.4.1 粒徑58
• 3.4.2 污泥顯微圖片和SEM58-60
• 3.4.3 污泥沉降性60-61
• 3.4.4 上清液有機質(zhì)濃度61-64
• 3.4.5 單糖組成分析64-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第4章 AOH工業(yè)側(cè)線實驗67-86
• 4.1 實驗條件67
• 4.2 藝設(shè)計和實驗流程67-72
• 4.2.1 工藝設(shè)計67-69
• 4.2.2 工業(yè)側(cè)線實驗裝置和流程69-72
• 4.2.3 污泥反硝化速率測定實驗流程72
• 4.3 分析項目和測定方法72
• 4.4 系統(tǒng)運行環(huán)境72-74
• 4.4.1 溫度72-73
• 4.4.2 酸堿度73-74
• 4.4.3 剪切強度74
• 4.5 內(nèi)碳源釋放及回用74-77
• 4.5.1 SCOD的變化74-75
• 4.5.2 多糖的變化75-76
• 4.5.3 硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的變化76-77
• 4.6 AOH工藝對污泥性能影響77-81
• 4.6.1 粒徑77-78
• 4.6.3 沉降性能78-79
• 4.6.4 反硝化性能79-81
• 4.7 AOH工藝對出水水質(zhì)的影響81-84
• 4.7.1 SCOD去除81-82
• 4.7.2 NH_4-N的去除82
• 4.7.3 TN的去除82-83
• 4.7.4 SS的去除83
• 4.7.5 TP的去除83-84
• 4.8 污泥減量效果分析84-85
• 4.9 AOH技術(shù)經(jīng)濟性和適用性分析85
• 4.10 本章小結(jié)85-86
• 第5章 結(jié)論與展望86-90
• 5.1 結(jié)論86-87
• 5.2 創(chuàng)新點87
• 5.3 展望87-90
• 5.3.1 現(xiàn)階段工作不足及建議87-88
• 5.3.2 旋流釋碳工藝工程應(yīng)用展望88-90
• 參考文獻90-98
• 致謝98-99
• 附錄99

【參考文獻】

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本文編號：361619