本文關(guān)鍵詞：微波熱處理污泥及其制備發(fā)泡劑的研究

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【摘要】：污水處理廠排放的脫水污泥量越來(lái)越大,脫水污泥中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),解決脫水污泥的主要思路是能夠充分利用其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本課題以80%含水率的脫水污泥為研究對(duì)象,采用微波聯(lián)合其他添加劑的方法,旨在研究污泥資源化利用的途徑。本研究主要分為四部分:一是采用微波聯(lián)合氫氧化鈉、雙氧水的添加考察微波熱效應(yīng);二是采用微波聯(lián)合Ca(OH)2、固含量等因素考察污泥制備發(fā)泡劑;三是通過正交試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化;四是考察多次提取對(duì)發(fā)泡劑制備的影響。微波時(shí)間的增加,污泥得到快速干燥,可溶物溶出量增多,高達(dá)14.55%,增加了40%;可溶性蛋白質(zhì)含量增加了3.7倍;有效磷含量降低,油脂含量下降,總磷處于15~19g/kg,總碳、全氮量基本不變,分別維持在400 g/kg和31~35 g/kg。氫氧化鈉的添加使污泥的p H值增大、氨氣釋放量增多;可溶物含量從8.93%升高至12.26%,升高了37%;可溶性蛋白質(zhì)含量升高至200.3 mg/L,升高76%;有效磷含量維持在0.5~0.6 g/kg。雙氧水的添加量增多使可溶物由12.26%增大至13.6%;有效磷含量降低20%,油脂含量降低33%,總碳處于410~420 g/kg。制備發(fā)泡劑微波時(shí)間最佳在15 min附近,在此時(shí)發(fā)泡液中TC、TOC值、蛋白質(zhì)濃度均達(dá)到最大值,蛋白質(zhì)濃度56.77 mg/L,增加了50%;起泡力和穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到較高水平7.57倍和5 h;泥渣中有機(jī)質(zhì)和蛋白質(zhì)達(dá)到最低值為32.37%和10.67%。制備發(fā)泡劑微波功率最佳在700 W附近,在此時(shí),發(fā)泡液中TC、TOC值、蛋白質(zhì)濃度均達(dá)到最高,蛋白質(zhì)濃度56.77 mg/L;起泡力和穩(wěn)定時(shí)間在最高水平,分別是7.57倍和5 h;泥渣中的有機(jī)質(zhì)和蛋白質(zhì)基本最低,分別為32.37%和10.67%。制備發(fā)泡劑Ca(OH)2添加量在15(g/2000m L)附近最佳,此時(shí)蛋白質(zhì)濃度達(dá)到最大值62.88 mg/L,增加了20%;起泡力和穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到最高水平,分別是9.36倍和5 h;泥渣中有機(jī)質(zhì)降至最低值30.05%。制備發(fā)泡劑固含量5(%/2000m L)附近最佳,此時(shí)起泡力和穩(wěn)定時(shí)間處于最高值,分別是5.92倍和5 h,泥渣中的含水率處于最低值77.11%。正交試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),方案微波時(shí)間13 min、微波功率700 W、Ca(OH)2添加量17(g/2000m L)、固含量6(%/2000m L)時(shí)得到白色泡沫,直徑小、泡沫密實(shí)的發(fā)泡劑,且起泡力和穩(wěn)定時(shí)間最高,分別為11倍和4 h;在此最佳方案下得到的TOC值和蛋白質(zhì)濃度分別為1819.5 mg/L和8.75 mg/L,與其他的方案相比處于較高狀態(tài)。對(duì)同一樣品進(jìn)行連續(xù)5次提取實(shí)驗(yàn),發(fā)泡液的TOC值、蛋白質(zhì)濃度均逐漸降低,泥渣中的有機(jī)質(zhì)和蛋白質(zhì)含量也逐漸降低,分別降低了63%和70%;發(fā)泡液的起泡力和穩(wěn)定時(shí)間在第1次時(shí)最大分別為7.07倍和3 h;多次提取對(duì)制備發(fā)泡劑的影響不大,但可以為泥渣的資源化利用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：污泥 微波 熱處理 發(fā)泡劑
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;TQ423.94
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 污泥的處理處置13-15
• 1.2.1 土地利用13-14
• 1.2.2 衛(wèi)生填埋14
• 1.2.3 焚燒14-15
• 1.2.4 熱解技術(shù)15
• 1.2.5 建材利用15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外污泥處理處置現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)污泥處置現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國(guó)外污泥處置現(xiàn)狀16-17
• 1.4 微波技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用17-19
• 1.4.1 單一微波技術(shù)17-18
• 1.4.2 微波結(jié)合其它添加劑18-19
• 1.5 發(fā)泡劑的研究進(jìn)展19-20
• 1.5.1 發(fā)泡劑的制備及性能19
• 1.5.2 利用污泥制備發(fā)泡劑19-20
• 1.6 本課題研究的目的、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)20-22
• 1.6.1 研究目的20
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 2 試驗(yàn)材料與方法22-28
• 2.1 試驗(yàn)材料22
• 2.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備22-23
• 2.3 試驗(yàn)方法及指標(biāo)測(cè)定方法23-28
• 2.3.1 試驗(yàn)方法23-26
• 2.3.2 指標(biāo)測(cè)定方法26-28
• 3 微波處理污泥的熱效應(yīng)研究28-42
• 3.1 微波時(shí)間對(duì)污泥微波處理的影響28-32
• 3.1.1 微波時(shí)間對(duì)含水率的影響28
• 3.1.2 微波時(shí)間對(duì)pH值、NH3釋放量的影響28-29
• 3.1.3 微波時(shí)間對(duì)可溶物的影響29
• 3.1.4 微波時(shí)間對(duì)可溶性蛋白質(zhì)的影響29-30
• 3.1.5 微波時(shí)間對(duì)磷的影響30
• 3.1.6 微波時(shí)間對(duì)油脂和總碳的影響30-31
• 3.1.7 微波時(shí)間對(duì)全氮的影響31-32
• 3.1.8 小結(jié)32
• 3.2 氫氧化鈉添加量對(duì)污泥微波處理的影響32-37
• 3.2.1 氫氧化鈉添加量對(duì)含水率的影響32-33
• 3.2.2 氫氧化鈉添加量對(duì)pH值、NH_3釋放量的影響33
• 3.2.3 氫氧化鈉添加量對(duì)可溶物的影響33-34
• 3.2.4 氫氧化鈉添加量對(duì)可溶性蛋白質(zhì)的影響34
• 3.2.5 氫氧化鈉添加量對(duì)磷的影響34-35
• 3.2.6 氫氧化鈉添加量對(duì)油脂和總碳的影響35-36
• 3.2.7 氫氧化鈉添加量對(duì)全氮的影響36
• 3.2.8 小結(jié)36-37
• 3.3 雙氧水添加量對(duì)污泥微波處理的影響37-42
• 3.3.1 雙氧水添加量對(duì)含水率的影響37
• 3.3.2 雙氧水添加量對(duì)pH值、NH_3釋放量的影響37-38
• 3.3.3 雙氧水添加量對(duì)可溶物的影響38
• 3.3.4 雙氧水添加量對(duì)可溶性蛋白質(zhì)的影響38-39
• 3.3.5 雙氧水添加量對(duì)磷的影響39-40
• 3.3.6 雙氧水添加量對(duì)油脂和總碳的影響40
• 3.3.7 雙氧水添加量對(duì)全氮的影響40-41
• 3.3.8 小結(jié)41-42
• 4 單因素實(shí)驗(yàn)微波污泥制備發(fā)泡劑42-70
• 4.1 微波時(shí)間對(duì)制備發(fā)泡劑的影響42-49
• 4.1.1 微波時(shí)間對(duì)發(fā)泡劑性質(zhì)的影響42-45
• 4.1.2 微波時(shí)間對(duì)剩余泥渣性質(zhì)的影響45-47
• 4.1.3 微波時(shí)間對(duì)發(fā)泡劑發(fā)泡性能的影響47-48
• 4.1.4 小結(jié)48-49
• 4.2 微波功率對(duì)制備發(fā)泡劑的影響49-55
• 4.2.1 微波功率對(duì)污泥上清液的影響49-52
• 4.2.2 微波功率對(duì)污泥制備發(fā)泡劑后剩余泥渣參數(shù)的影響52-53
• 4.2.3 微波功率對(duì)污泥發(fā)泡劑發(fā)泡性能的影響53-55
• 4.2.4 小結(jié)55
• 4.3 Ca(OH)_2 添加量對(duì)制備發(fā)泡劑的影響55-62
• 4.3.1 Ca(OH)_2 添加量對(duì)污泥制備發(fā)泡劑溶液的影響56-59
• 4.3.2 Ca(OH)_2 添加量對(duì)污泥制備發(fā)泡劑后剩余泥渣參數(shù)59-60
• 4.3.3 Ca(OH)_2 添加量對(duì)污泥發(fā)泡劑發(fā)泡性能的影響60-62
• 4.3.4 小結(jié)62
• 4.4 固含量對(duì)制備發(fā)泡劑的影響62-70
• 4.4.1 固含量對(duì)污泥制備發(fā)泡劑溶液的影響63-66
• 4.4.2 固含量對(duì)污泥發(fā)泡劑發(fā)泡性能的影響66-67
• 4.4.3 固含量對(duì)污泥制備發(fā)泡劑后剩余泥渣參數(shù)的影響67-69
• 4.4.4 小結(jié)69-70
• 5 正交實(shí)驗(yàn)制備發(fā)泡劑最佳工藝70-76
• 5.1 發(fā)泡劑指標(biāo)參數(shù)變化70-73
• 5.2 發(fā)泡液性能參數(shù)73-75
• 5.3 小結(jié)75-76
• 6 多次提取工藝制備發(fā)泡劑的研究76-81
• 6.1 發(fā)泡劑參數(shù)變化情況76-78
• 6.1.1 pH值、濁度變化情況76-77
• 6.1.2 TOC值變化情況77
• 6.1.3 蛋白質(zhì)含量變化情況77-78
• 6.2 泥渣指標(biāo)參數(shù)變化78-79
• 6.2.1 有機(jī)質(zhì)變化情況78
• 6.2.2 蛋白質(zhì)含量變化情況78-79
• 6.3 發(fā)泡液性能參數(shù)變化79-80
• 6.3.1 起泡力變化情況79
• 6.3.2 穩(wěn)定時(shí)間變化情況79-80
• 6.4 小結(jié)80-81
• 7 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 結(jié)論81-82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 致謝88-89
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張冬;董岳;黃瑛;張棟;姚一思;;國(guó)內(nèi)外污泥處理處置技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];環(huán)境工程;2015年S1期

2 吳靜;姜艷;曹知平;王廣啟;左劍惡;王凱軍;;剩余污泥低溫?zé)崴庵性嘯J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

3 高會(huì)亮;;城市污水處理廠污泥處理處置方法研究[J];科技視界;2014年05期

4 王剛;;國(guó)內(nèi)外污泥處理處置技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];環(huán)境工程;2013年S1期

5 任宏;;我國(guó)污泥處理技術(shù)現(xiàn)狀淺析[J];煤;2013年08期

6 陶俊杰;孫子惠;魏壘壘;李濤;;濟(jì)南市污水處理二廠剩余污泥好氧堆肥實(shí)踐總結(jié)[J];中國(guó)給水排水;2012年08期

7 蘇艷;;污泥熱水解過程中有機(jī)物變化規(guī)律[J];輕工科技;2012年04期

8 戴曉虎;;我國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置現(xiàn)狀及思考[J];給水排水;2012年02期

9 曹坎濤;;蛋白質(zhì)測(cè)定方法改進(jìn)[J];河北化工;2011年10期

10 岳秀偉;張衛(wèi)江;徐嬌;趙毅青;;污泥微生物蛋白發(fā)泡劑的改性[J];化工進(jìn)展;2011年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 韓耀忠;通過微波技術(shù)干燥污泥制備污泥燃料炭的研究[D];煙臺(tái)大學(xué);2012年

2 劉濤;堿聯(lián)合微波預(yù)處理污泥效果的研究[D];太原理工大學(xué);2012年

3 鄭浩;污泥蛋白發(fā)泡劑的制備與泡沫性能研究[D];天津大學(xué);2010年

4 汪齊;城鎮(zhèn)污水處理廠污泥建材利用工藝研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

5 歐陽(yáng)云鳳;剩余活性污泥水解工藝的研究[D];天津大學(xué);2008年

6 吳慧蘭;不同衛(wèi)生無(wú)害化處理技術(shù)對(duì)污泥養(yǎng)分效率與環(huán)境生態(tài)效應(yīng)的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

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本文編號(hào)：523942