電離輻射與熱水解破解污泥機(jī)理及其資源化利用方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-12 14:45
城鎮(zhèn)污水廠剩余污泥由于產(chǎn)量大、不易脫水、有機(jī)物含量高且易腐敗,導(dǎo)致其處理處置的費(fèi)用高、能耗大,如何高效低耗地處理剩余污泥已成為污水處理廠普遍面臨的難題。同時(shí),剩余污泥中含有大量碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素,具有一定的回收利用價(jià)值。本文利用γ射線輻照破解剩余污泥以改善其理化性質(zhì)和脫水性能,并探究其破解機(jī)理;將厭氧消化污泥作為對(duì)比,研究輻照對(duì)其脫水性能的影響及影響機(jī)理,并利用磷酸銨鎂沉淀法回收輻照后脫水液中的磷;利用熱水解技術(shù)破解剩余污泥,研究其理化特性的變化,并將水解上清液作為外加碳源用于中試規(guī)模的生物反硝化脫氮工藝,同時(shí)建立兩級(jí)缺氧/好氧(A/O)工藝氮平衡模型。本研究為剩余污泥減量化和資源化提供了理論與應(yīng)用基礎(chǔ),主要結(jié)論如下:(1)115 kGy的電離輻射對(duì)剩余活性污泥的預(yù)處理可以分為改善脫水性能及提高破解效率兩個(gè)階段。在第一階段(≤4 kGy),輻射只能輕微地破壞污泥的絮體及細(xì)胞結(jié)構(gòu),將少量胞外聚合物(EPS)及非溶解性COD由污泥固相釋放到液相,固相組分含量及顆粒粒徑略有減小。此階段剩余活性污泥及濃縮后剩余污泥的脫水性能達(dá)到最佳,原因在...
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.1.1 我國污泥處理處置現(xiàn)狀
1.1.2 污泥破解預(yù)處理的目的與意義
1.2 電離輻射法概述
1.2.1 輻射化學(xué)原理
1.2.2 輻射影響因素
1.2.3 污泥電離輻射研究現(xiàn)狀
1.3 熱水解法概述
1.3.1 熱水解影響因素
1.3.2 污泥熱水解研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 研究方案
第2章 γ 射線輻射對(duì)剩余污泥理化特性及脫水性能的影響研究
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)污泥
2.1.2 污泥輻照方法
2.1.3 試驗(yàn)測(cè)定方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 污泥物理性質(zhì)變化
2.2.2 污泥化學(xué)性質(zhì)變化
2.2.3 污泥脫水性能變化及機(jī)理
2.3 本章小結(jié)
第3章 γ 射線輻射對(duì)厭氧消化污泥脫水性能的影響及其上清液P回收研究
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)污泥
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 輻射對(duì)厭氧消化污泥脫水性能的影響及機(jī)理分析
3.2.2 鳥糞石沉淀法回收輻射污泥脫水液中的P
3.2.3 剩余活性污泥與厭氧消化污泥脫水性能對(duì)比分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 低溫?zé)崴鈱?duì)剩余污泥理化特性的影響及碳源回收利用研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)污泥
4.1.2 熱水解方法
4.1.3 熱水解上清液作為反硝化碳源的中試裝置及試驗(yàn)方法
4.1.4 待測(cè)指標(biāo)和分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 熱水解單因素小試結(jié)果
4.2.2 熱水解正交小試結(jié)果
4.2.3 熱水解上清液用作兩級(jí)A/O工藝外加碳源中試結(jié)果
4.2.4 兩級(jí)A/O工藝氮平衡模型構(gòu)建
4.3 本章小結(jié)
第5章 電離輻射及熱水解處理污泥的對(duì)比分析
5.1 電離輻射和熱水解處理污泥的機(jī)理及效果對(duì)比分析
5.1.1 兩種技術(shù)的差異
5.1.2 兩種技術(shù)的相同點(diǎn)
5.2 電離輻射及熱水解技術(shù)的工程應(yīng)用對(duì)比分析
5.2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)比分析
5.2.2 存在問題對(duì)比分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論、創(chuàng)新與展望
6.1 結(jié)論
6.2 特色與創(chuàng)新
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄
本文編號(hào):3863365
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.1.1 我國污泥處理處置現(xiàn)狀
1.1.2 污泥破解預(yù)處理的目的與意義
1.2 電離輻射法概述
1.2.1 輻射化學(xué)原理
1.2.2 輻射影響因素
1.2.3 污泥電離輻射研究現(xiàn)狀
1.3 熱水解法概述
1.3.1 熱水解影響因素
1.3.2 污泥熱水解研究現(xiàn)狀
1.4 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.4.4 研究方案
第2章 γ 射線輻射對(duì)剩余污泥理化特性及脫水性能的影響研究
2.1 材料與方法
2.1.1 試驗(yàn)污泥
2.1.2 污泥輻照方法
2.1.3 試驗(yàn)測(cè)定方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 污泥物理性質(zhì)變化
2.2.2 污泥化學(xué)性質(zhì)變化
2.2.3 污泥脫水性能變化及機(jī)理
2.3 本章小結(jié)
第3章 γ 射線輻射對(duì)厭氧消化污泥脫水性能的影響及其上清液P回收研究
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)污泥
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 輻射對(duì)厭氧消化污泥脫水性能的影響及機(jī)理分析
3.2.2 鳥糞石沉淀法回收輻射污泥脫水液中的P
3.2.3 剩余活性污泥與厭氧消化污泥脫水性能對(duì)比分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 低溫?zé)崴鈱?duì)剩余污泥理化特性的影響及碳源回收利用研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)污泥
4.1.2 熱水解方法
4.1.3 熱水解上清液作為反硝化碳源的中試裝置及試驗(yàn)方法
4.1.4 待測(cè)指標(biāo)和分析方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 熱水解單因素小試結(jié)果
4.2.2 熱水解正交小試結(jié)果
4.2.3 熱水解上清液用作兩級(jí)A/O工藝外加碳源中試結(jié)果
4.2.4 兩級(jí)A/O工藝氮平衡模型構(gòu)建
4.3 本章小結(jié)
第5章 電離輻射及熱水解處理污泥的對(duì)比分析
5.1 電離輻射和熱水解處理污泥的機(jī)理及效果對(duì)比分析
5.1.1 兩種技術(shù)的差異
5.1.2 兩種技術(shù)的相同點(diǎn)
5.2 電離輻射及熱水解技術(shù)的工程應(yīng)用對(duì)比分析
5.2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)比分析
5.2.2 存在問題對(duì)比分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論、創(chuàng)新與展望
6.1 結(jié)論
6.2 特色與創(chuàng)新
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3863365
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