基于ADM1模型對(duì)城市污泥厭氧消化過(guò)程的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 06:28
隨著污水處理量的增加,污泥作為污水處理的“衍生品”也急劇增加。目前在國(guó)際上,污泥厭氧消化技術(shù)是污泥減量化、穩(wěn)定化和資源化應(yīng)用非常廣泛的方法,但在我國(guó)應(yīng)用率非常低。本文分析了厭氧消化過(guò)程中的物料平衡,并使用國(guó)際水協(xié)推出的ADM1數(shù)學(xué)模型,以西安市第五污水處理廠作為研究對(duì)象,以提高消化池的處理效率為目的,對(duì)污泥厭氧消化過(guò)程進(jìn)行模擬研究。主要結(jié)論如下:(1)對(duì)厭氧消化19個(gè)生化動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了 COD組分和C組分的物料平衡分析;列出了反應(yīng)器單元內(nèi)每一個(gè)狀態(tài)組分i的組分質(zhì)量平衡方程;列出ASM1和ADM1兩個(gè)模型的組分轉(zhuǎn)換原理,并對(duì)其轉(zhuǎn)換的步驟進(jìn)行說(shuō)明。(2)以西安市第五污水處理廠污泥厭氧消化系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了污泥厭氧消化工藝模型并對(duì)相關(guān)敏感性參數(shù)進(jìn)行了校正,校正后的模型與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)擬合良好。(3)基于原污水廠的污泥單級(jí)厭氧消化工藝,提出了兩級(jí)厭氧消化和兩相厭氧消化的改進(jìn)工藝?芍,在進(jìn)泥含水率為96%,水力停留時(shí)間為20天的條件下,污泥兩級(jí)厭氧消化工藝相比單級(jí)厭氧消化工藝,消化池產(chǎn)氣量由2000m3/d增加到2381m3/d,其中甲烷氣體體積分?jǐn)?shù)由61%增加到62%。污泥兩相厭氧消化工...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2厭氧消化過(guò)程物料平衡分析92厭氧消化過(guò)程物料平衡分析2.1生化過(guò)程中各組分的物料平衡模型包括三個(gè)生化步驟:①產(chǎn)酸(發(fā)酵)、產(chǎn)乙酸(有機(jī)酸的厭氧氧化)和產(chǎn)甲烷步驟;②胞外分解步驟;③胞外水解步驟,其中,水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)乙酸這三個(gè)過(guò)程有許多平行反應(yīng)。如圖2-1所示。圖2-1厭氧模型的生化過(guò)程圖Fig.2-1Biochemicalprocessdiagramofanaerobicmodel厭氧消化過(guò)程共有19個(gè)生化動(dòng)力學(xué)過(guò)程,分別為:分解;水解醣;蛋白質(zhì)水解;脂類水解;糖的吸收;氨基酸的吸收;長(zhǎng)鏈脂肪酸的吸收;戊酸鹽的吸收;丁酸鹽的吸收;丙酸鹽的吸收;乙酸鹽的吸收;氫的吸收;糖降解者的衰減;氨基酸降解者的衰減;長(zhǎng)鏈脂肪酸降解者的衰減;戊酸鹽和丁酸鹽降解者的衰減;丙酸鹽降解者的衰減;乙酸鹽降解者
西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22表3-3污泥有機(jī)質(zhì)情況Tab.3-3Organicmatterofsludge污泥初沉污泥剩余污泥混合污泥有機(jī)物%39.443.441.9綜上,可知,西安市第五污水處理廠污泥厭氧消化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,消化池內(nèi)pH值符合理論要求的范圍,沼氣中甲烷氣體為主要成分,只是隨著系統(tǒng)的運(yùn)行,甲烷氣體的占比有緩慢的下降,最后穩(wěn)定在60%。3.2污泥厭氧消化工藝模型的構(gòu)建3.2.1建立概化模型本模型基于WEST平臺(tái),根據(jù)污水廠的工藝流程建立模型,其中污泥處理部分采用ADM1模型,建立的概化模型如圖。消化時(shí)間為20d,消化溫度為35℃。圖3-3西安市第五污水處理廠工藝流程概化模型圖Fig.3-3ProcessmodelofXi"anNo.5WastewaterTreatmentPlant基準(zhǔn)狀態(tài)下連續(xù)30d的模擬數(shù)據(jù)如表3-4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微量元素Ni添加在厭氧消化中的研究進(jìn)展[J]. 劉亞利,楊燦,康曉榮,鐘婷婷,張鍾一. 應(yīng)用化工. 2019(02)
[2]污泥與秸稈共基質(zhì)中溫兩相厭氧消化特性[J]. 周海東,劉積成,王瑩瑩,應(yīng)楨西. 環(huán)境科學(xué)研究. 2019(05)
[3]鐵粉/鼠李糖脂對(duì)高含固率脫水污泥的強(qiáng)化厭氧消化[J]. 王慶,馬思佳,許柯,黃輝,陳珺,任洪強(qiáng). 凈水技術(shù). 2018(10)
[4]強(qiáng)化污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷新技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 夏兆輝,孫婧,董濱. 廣東化工. 2018(01)
[5]不同形態(tài)水葫蘆和污泥聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)沼氣性能[J]. 高文,伍健東,周興求,劉佳偉,錢旭. 環(huán)境化學(xué). 2018(01)
[6]城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀淺議[J]. 雒建偉,談進(jìn),張安東. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(23)
[7]臭氧預(yù)處理對(duì)剩余污泥特性及厭氧消化的影響[J]. 石璞玉,孫力平,謝春雨,鄭亞哲,邱春生. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]預(yù)處理方式對(duì)剩余污泥水解及厭氧產(chǎn)甲烷性能的影響[J]. 邱春生,杜廣春,駱尚廉,孫力平. 環(huán)境工程. 2016(03)
[9]納米材料對(duì)污水/污泥厭氧消化系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展[J]. 王濤,張棟,戴翎翎,董濱,劉志剛,戴曉虎. 環(huán)境工程. 2015(06)
[10]西安市第五污水處理廠卵形消化池的調(diào)試及運(yùn)行[J]. 馬明華,李立軍,石鑫,程曉波,張文婷,盧江畔,夏靜,劉曉鵬,武少華,杜欣. 中國(guó)給水排水. 2015(06)
博士論文
[1]城市污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的數(shù)學(xué)模型研究[D]. 白杰.江南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]西安市第五污水處理廠能耗與污泥厭氧消化能效分析[D]. 趙恩澤.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]鹽梯度太陽(yáng)池與厭氧消化耦合污泥處理技術(shù)研究[D]. 吳志躍.山西大學(xué) 2016
[3]基于水熱預(yù)處理的污泥高溫厭氧消化技術(shù)的研究[D]. 姚一思.東南大學(xué) 2016
[4]應(yīng)用厭氧消化模擬技術(shù)對(duì)某污水廠消化池運(yùn)行的分析[D]. 周芳.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3370093
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2厭氧消化過(guò)程物料平衡分析92厭氧消化過(guò)程物料平衡分析2.1生化過(guò)程中各組分的物料平衡模型包括三個(gè)生化步驟:①產(chǎn)酸(發(fā)酵)、產(chǎn)乙酸(有機(jī)酸的厭氧氧化)和產(chǎn)甲烷步驟;②胞外分解步驟;③胞外水解步驟,其中,水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)乙酸這三個(gè)過(guò)程有許多平行反應(yīng)。如圖2-1所示。圖2-1厭氧模型的生化過(guò)程圖Fig.2-1Biochemicalprocessdiagramofanaerobicmodel厭氧消化過(guò)程共有19個(gè)生化動(dòng)力學(xué)過(guò)程,分別為:分解;水解醣;蛋白質(zhì)水解;脂類水解;糖的吸收;氨基酸的吸收;長(zhǎng)鏈脂肪酸的吸收;戊酸鹽的吸收;丁酸鹽的吸收;丙酸鹽的吸收;乙酸鹽的吸收;氫的吸收;糖降解者的衰減;氨基酸降解者的衰減;長(zhǎng)鏈脂肪酸降解者的衰減;戊酸鹽和丁酸鹽降解者的衰減;丙酸鹽降解者的衰減;乙酸鹽降解者
西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22表3-3污泥有機(jī)質(zhì)情況Tab.3-3Organicmatterofsludge污泥初沉污泥剩余污泥混合污泥有機(jī)物%39.443.441.9綜上,可知,西安市第五污水處理廠污泥厭氧消化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,消化池內(nèi)pH值符合理論要求的范圍,沼氣中甲烷氣體為主要成分,只是隨著系統(tǒng)的運(yùn)行,甲烷氣體的占比有緩慢的下降,最后穩(wěn)定在60%。3.2污泥厭氧消化工藝模型的構(gòu)建3.2.1建立概化模型本模型基于WEST平臺(tái),根據(jù)污水廠的工藝流程建立模型,其中污泥處理部分采用ADM1模型,建立的概化模型如圖。消化時(shí)間為20d,消化溫度為35℃。圖3-3西安市第五污水處理廠工藝流程概化模型圖Fig.3-3ProcessmodelofXi"anNo.5WastewaterTreatmentPlant基準(zhǔn)狀態(tài)下連續(xù)30d的模擬數(shù)據(jù)如表3-4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微量元素Ni添加在厭氧消化中的研究進(jìn)展[J]. 劉亞利,楊燦,康曉榮,鐘婷婷,張鍾一. 應(yīng)用化工. 2019(02)
[2]污泥與秸稈共基質(zhì)中溫兩相厭氧消化特性[J]. 周海東,劉積成,王瑩瑩,應(yīng)楨西. 環(huán)境科學(xué)研究. 2019(05)
[3]鐵粉/鼠李糖脂對(duì)高含固率脫水污泥的強(qiáng)化厭氧消化[J]. 王慶,馬思佳,許柯,黃輝,陳珺,任洪強(qiáng). 凈水技術(shù). 2018(10)
[4]強(qiáng)化污泥厭氧消化產(chǎn)甲烷新技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 夏兆輝,孫婧,董濱. 廣東化工. 2018(01)
[5]不同形態(tài)水葫蘆和污泥聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)沼氣性能[J]. 高文,伍健東,周興求,劉佳偉,錢旭. 環(huán)境化學(xué). 2018(01)
[6]城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置現(xiàn)狀淺議[J]. 雒建偉,談進(jìn),張安東. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(23)
[7]臭氧預(yù)處理對(duì)剩余污泥特性及厭氧消化的影響[J]. 石璞玉,孫力平,謝春雨,鄭亞哲,邱春生. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]預(yù)處理方式對(duì)剩余污泥水解及厭氧產(chǎn)甲烷性能的影響[J]. 邱春生,杜廣春,駱尚廉,孫力平. 環(huán)境工程. 2016(03)
[9]納米材料對(duì)污水/污泥厭氧消化系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展[J]. 王濤,張棟,戴翎翎,董濱,劉志剛,戴曉虎. 環(huán)境工程. 2015(06)
[10]西安市第五污水處理廠卵形消化池的調(diào)試及運(yùn)行[J]. 馬明華,李立軍,石鑫,程曉波,張文婷,盧江畔,夏靜,劉曉鵬,武少華,杜欣. 中國(guó)給水排水. 2015(06)
博士論文
[1]城市污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的數(shù)學(xué)模型研究[D]. 白杰.江南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]西安市第五污水處理廠能耗與污泥厭氧消化能效分析[D]. 趙恩澤.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]鹽梯度太陽(yáng)池與厭氧消化耦合污泥處理技術(shù)研究[D]. 吳志躍.山西大學(xué) 2016
[3]基于水熱預(yù)處理的污泥高溫厭氧消化技術(shù)的研究[D]. 姚一思.東南大學(xué) 2016
[4]應(yīng)用厭氧消化模擬技術(shù)對(duì)某污水廠消化池運(yùn)行的分析[D]. 周芳.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3370093
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3370093.html
最近更新
教材專著