本文關鍵詞：熱水解及組合預處理工藝對高含固污泥厭氧消化性能影響

  更多相關文章： 高含固污泥 熱水解 預處理 厭氧消化 中溫和高溫

【摘要】：以西安市某污水廠脫水污泥為處理對象,采用熱水解預處理裝置、完全混合式厭氧消化反應器,研究含固率10%污泥在165℃、50min熱水解預處理特性及HRT為15d的中溫、高溫厭氧消化性能。同時針對含固率14%污泥,經(jīng)H_2O_2+低溫熱水解預處理,生物化學甲烷勢(Biochemical Methane Potential,BMP)厭氧消化試驗考察了其厭氧消化效率。為高含固污泥預處理及厭氧消化工藝的工程應用提供一定的理論參考。得出結(jié)論如下:(1)通過對熱水解預處理前、后的高含固污泥組分轉(zhuǎn)化研究,得出165℃、50min水熱預處理后高含固污泥VSS水解率為42.92%,熱水解預處理可以有效破壞污泥細胞壁、釋放并水解有機物至液相。水解液的主要組分為溶解態(tài)蛋白質(zhì)(50%)及溶解態(tài)碳水化合物(21%)。(2)對比熱水解預處理后高含固污泥中溫及高溫厭氧消化在HRT=15d時的消化性能表明:中溫厭氧消化系統(tǒng)運行正常,投加單位體積沼氣產(chǎn)量為25.95 m3·(m3污泥)-1,甲烷濃度達到68.61%,VSS降解率為52.22%;而高溫厭氧消化系統(tǒng)發(fā)生抑制,VS去除率低于30%,消化液中有機酸大量積累,投加單位體積沼氣產(chǎn)量僅為1.65 m3·(m3污泥)-1,甲烷濃度只有24.42%。同時對比了未經(jīng)熱預處理高含固污泥中溫及高溫厭氧消化在HRT=15d時的情況,發(fā)現(xiàn)其VSS去除率分別為38.58%和40.85%,VS去除率分別只有20.67%和18.48%,投加單位體積沼氣產(chǎn)量分別為17.64m3·(m3污泥)-1和20.07m3·(m3污泥)-1,產(chǎn)氣效果不理想。通過FISH檢測佐證了反應器運行狀況。(3)為了強化熱水解對高含固污泥厭氧消化的作用,采用H_2O_2+低溫熱水解組合預處理工藝進行試驗研究發(fā)現(xiàn),該組合預處理工藝對高含固污泥破胞效果良好,在預處理溫度115℃、預處理時間15min、氧化系數(shù)n為0.2時SS、VSS水解效果最佳,VSS水解率達到42.17%,SCOD溶出量達到64.13g·L-1,溶出率由1.12%增加為47.93%。(4)H_2O_2+低溫熱水解組合預處理可以有效提高污泥厭氧消化產(chǎn)氣量且產(chǎn)氣速率明顯高于同一條件下的熱預處理,在最佳組合預處理條件下,BMP累積產(chǎn)氣量較對照組提高了51%,同時VS去除率達41.38%。該組合預處理工藝實現(xiàn)了在低溫下達到與高溫熱水解相近的水解效果和消化效率。
【關鍵詞】：高含固污泥 熱水解 預處理 厭氧消化 中溫和高溫
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 城市污水處理廠污泥處理及處置現(xiàn)狀10-11
• 1.1.1 污泥的來源、性質(zhì)與危害10-11
• 1.1.2 污泥的處理處置現(xiàn)狀11
• 1.2 污泥處理處置主要技術(shù)和應用現(xiàn)狀11-12
• 1.3 污泥厭氧消化12-14
• 1.3.1 厭氧消化原理12-13
• 1.3.2 厭氧消化影響因素13-14
• 1.4 污泥厭氧消化研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 高含固污泥厭氧消化14-15
• 1.4.2 污泥兩相厭氧消化15-16
• 1.4.3 污泥固廢共厭氧消化16
• 1.5 污泥預處理技術(shù)及研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5.1 污泥預處理技術(shù)16
• 1.5.2 污泥熱水解預處理技術(shù)及研究進展16-19
• 1.5.3 污泥H_2O_2+熱水解組合預處理技術(shù)及研究現(xiàn)狀19
• 1.6 課題來源與研究目的、意義19-22
• 1.6.1 課題來源19
• 1.6.2 課題研究目的和意義19-22
• 2 研究內(nèi)容與方法22-30
• 2.1 研究內(nèi)容22
• 2.2 技術(shù)路線22-23
• 2.3 污泥來源與性質(zhì)23
• 2.4 試驗方法23-24
• 2.4.1 熱水解預處理高含固污泥性能研究23
• 2.4.2 高含固污泥熱水解預處理前、后中溫及高溫厭氧消化性能研究23-24
• 2.4.3 H_2O_2+熱水解組合預處理高含固污泥中溫厭氧消化性能研究24
• 2.5 分析項目及測定方法24-26
• 2.5.1 樣品預處理方法24
• 2.5.2 基本指標測定方法24
• 2.5.3 FISH24-25
• 2.5.4 BMP試驗測定方法25
• 2.5.5 水解率計算方法25-26
• 2.6 試驗裝置與儀器26-30
• 2.6.1 熱水解預處理試驗裝置26
• 2.6.2 污泥厭氧消化系統(tǒng)裝置26-27
• 2.6.3 BMP試驗裝置27
• 2.6.4 試驗主要儀器和設備27-30
• 3 熱水解預處理高含固污泥特性研究30-36
• 3.1 熱水解預處理條件的確定30
• 3.2 熱水解預處理高含固污泥試驗結(jié)果30-34
• 3.2.1 污泥預處理前、后性質(zhì)30
• 3.2.2 污泥流動性變化30-31
• 3.2.3 pH的變化31
• 3.2.4 SS、VSS的變化31-32
• 3.2.5 氮的變化32-33
• 3.2.6 SCOD濃度及組分的變化33-34
• 3.3 小結(jié)34-36
• 4 高含固污泥熱水解預處理前后中、高溫厭氧消化性能研究36-52
• 4.1 高含固污泥中溫和高溫厭氧消化性能37-43
• 4.1.1 反應器啟動及運行37
• 4.1.2 pH、堿度、氨氮的變化37-39
• 4.1.3 VFA的變化39
• 4.1.4 有機物去除率39-40
• 4.1.5 產(chǎn)氣效率40-42
• 4.1.6 物料平衡計算42-43
• 4.1.7 FISH檢測43
• 4.2 熱水解預處理高含固污泥中溫和高溫厭氧消化性能43-50
• 4.2.1 反應器啟動及運行44
• 4.2.2 pH、堿度、氨氮的變化44-46
• 4.2.3 VFA的變化46-47
• 4.2.4 有機物去除率47
• 4.2.5 產(chǎn)氣效率47-48
• 4.2.6 COD物料平衡及SCOD組成48-49
• 4.2.7 FISH檢測49-50
• 4.3 高含固污泥熱水解預處理及厭氧消化工藝各環(huán)節(jié)評估50-51
• 4.4 小結(jié)51-52
• 5 H_2O_2+熱水解組合預處理高含固污泥中溫厭氧消化性能研究52-60
• 5.1 H_2O_2+熱水解組合預處理高含固污泥破胞效果53-54
• 5.1.1 pH的變化53
• 5.1.2 SS、VSS的變化53-54
• 5.1.3 SCOD濃度的變化54
• 5.2 BMP試驗54-60
• 5.2.1 產(chǎn)氣狀況55-56
• 5.2.2 有機物降解效果56-57
• 5.2.3 小結(jié)57-60
• 6 結(jié)論60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻64-68

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1 袁冀;;淺析污水廠污泥厭氧消化成分及其變化過程[J];環(huán)境衛(wèi)生工程;2007年01期

2 李志東;李娜;張勇;魏莉;張洪林;劉丹;酒井裕司;;城市污水處理廠剩余污泥厭氧消化試驗研究[J];水處理技術(shù);2007年09期

3 尹洪軍;蒲貴兵;呂波;;污水污泥厭氧消化的超聲預處理研究進展[J];水處理技術(shù);2009年09期

4 孟成林;李榮平;李秀金;;用于污泥厭氧消化的溫室-太陽能熱水器組合增溫系統(tǒng)[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2009年09期

5 徐貴華;陳少華;石建穩(wěn);;超聲促進污泥厭氧消化效能及其機理[J];化工進展;2010年11期

6 宋曉雅;楊向平;王東生;;大型污泥厭氧消化系統(tǒng)的啟動與運行調(diào)控[J];給水排水;2011年03期

7 葉彩虹;袁文祥;袁海平;朱南文;樓紫陽;;添加劑對污泥厭氧消化性能的影響[J];環(huán)境化學;2012年04期

8 陳漢龍;嚴媛媛;何群彪;戴曉虎;周琪;;溫和熱處理對低有機質(zhì)污泥厭氧消化性能的影響[J];環(huán)境科學;2013年02期

9 丁貴生;劉影;;污泥厭氧消化工藝及運行應注意的問題[J];中國資源綜合利用;2013年07期

10 李琳;;污泥厭氧消化技術(shù)發(fā)展應用現(xiàn)狀及趨勢[J];中國環(huán)保產(chǎn)業(yè);2013年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 史駿;李軍;;污泥厭氧消化沼氣安全系統(tǒng)的設置及工藝控制[A];中國土木工程學會水工業(yè)分會第四屆理事會第一次會議論文集[C];2002年

2 李志東;張洪林;;影響污泥厭氧消化效率的環(huán)境因素[A];2006年中國可持續(xù)發(fā)展論壇——中國可持續(xù)發(fā)展研究會2006學術(shù)年會可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新與科技應用專輯[C];2006年

3 鄭正;袁守軍;張繼彪;;γ-射線輻照預處理加速污泥厭氧消化[A];第三屆全國環(huán)境化學學術(shù)大會論文集[C];2005年

4 戴前進;李藝;方先金;;鐵鹽調(diào)質(zhì)污泥厭氧消化產(chǎn)氣降硫技術(shù)試驗研究[A];全國排水委員會2012年年會論文集[C];2012年

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1 雪見;污泥厭氧消化期待技術(shù)集成整合[N];中國建設報;2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李雪;微生物法預處理污泥厭氧消化過程性能優(yōu)化研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2015年

2 楊潔;堿和超聲波預處理技術(shù)促進污泥厭氧消化效能及機理研究[D];天津大學;2008年

3 劉暢;超聲預處理組合技術(shù)改善污水污泥厭氧消化的研究[D];華中科技大學;2011年

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1 陳涇濤;生活污泥厭氧消化關鍵技術(shù)的研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2015年

2 楊翠翠;污泥厭氧消化精調(diào)池的實驗研究與數(shù)值模擬[D];大連理工大學;2015年

3 錢燕云;污泥厭氧消化過程中抗生素抗性基因的行為特征[D];浙江大學;2015年

4 趙鑫;絮凝污泥厭氧消化與強化處理效果研究[D];安徽工業(yè)大學;2015年

5 張曉紅;污泥厭氧消化工藝運行分析與強化產(chǎn)沼氣生產(chǎn)性試驗研究[D];清華大學;2015年

6 徐明哲;污泥厭氧消化預處理試驗研究[D];山東建筑大學;2016年

7 張曉娜;超聲—熱水解破解污泥厭氧消化有機物釋放及減量化研究[D];華東師范大學;2016年

8 汪中宇;超聲波堿解預處理對污泥厭氧消化及脫水性能的影響[D];華東師范大學;2016年

9 陳玲波;氧化鋅納米顆粒對污泥厭氧消化過程及微生物群落的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

10 代璐;高含固污泥厭氧消化特性及硫控制技術(shù)研究[D];西安建筑科技大學;2016年

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