本文關鍵詞： 農業(yè)生物質 物理調理劑 污泥脫水 超聲 過硫酸鈉　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：污泥脫水的徹底性對污泥最終處理處置至關重要,是整個污水處理產業(yè)鏈中極其重要的一環(huán)。污泥脫水性能的提高主要從污泥調理過程控制。由于污泥性質的多樣性,調理方法也是多種多樣。本論文首次將三種典型農業(yè)生物質,即小麥秸粉(WSP)、玉米秸稈粉(CSP)和稻殼粉(RHP)用作物理調理劑與超聲、過硫酸鈉及酸堿結合用于污泥調理,探究了它們對污泥脫水性能的改善情況,并且探討了其作用機制,得到了一些較突出的結果。本課題開發(fā)了農業(yè)副產物的再利用及資源化處理方案。本文研究了生物質在超聲作用下對活性污泥脫水性能的影響。檢測的指標包括毛細吸水時間(CST)、污泥比阻(SRF)等用來評估污泥的脫水性能。其中SRF測試采用了改進的裝置,能夠高效準確地檢測污泥SRF。濾液中的可溶性蛋白質和多糖用于評價超聲及生物質對污泥的作用程度。結果表明,添加WSP或CSP后,在40 kHZ超聲波強度下處理15 min時,污泥脫水能力提高顯著,當用量超過0.75g/gDS(干燥固體)時,SRF從1.0×109 s~2/g下降到了0.4×109 s~2/g以下。超聲15 min條件下,分別投加WSP和CSP處理后,污泥低壓脫水后泥餅的含水率分別從93%下降到80%和從94%降至79%。然而,RHP對污泥脫水性能的增強效果較小。此外,生物質增加了脫水污泥的高熱值,而超聲15 min處理可以通過降低污泥含水率進一步改善了污泥低熱值。而當超聲時間增加到30 min時,污泥脫水效果惡化,CST、SRF及泥餅含水率顯著增加�？疾炝松镔|在投加過硫酸鈉時對污泥脫水效能的影響。就單獨過硫酸鈉對脫水性能的影響而言,試驗結果顯示污泥的CST和SRF顯著降低,當過硫酸鈉投加量從0增加到150 mg/gDS時,CST從102 s降低到了56 s,SRF從1.7×109s~2/g降到了9.0×108 s~2/g。同時,過硫酸鹽氧化了污泥中的胞外聚合物(EPS),使得濾液中的蛋白質和多糖的濃度增加,并且使得污泥粒徑及Zeta電位增加。當過硫酸鈉與三種生物質聯(lián)合處理時,雖然污泥CST有所增加,但SRF和脫水后泥餅含水率均明顯下降,污泥的脫水效果變好。當過硫酸鈉投加量為150 mg/gDS,WSP、CSP及WHP的投加量從0增加到1.0 g/gDS時,對應污泥SRF從1.66×109 s~2/g分別降低到了0.38×109 s~2/g、0.36×109 s~2/g及0.55×109 s~2/g。較低脫水壓力下,對應的泥餅含水率則從91%分別降到80%、79.3%及81%。研究了在酸堿條件下,生物質對污泥脫水性能的影響。試驗結果顯示,當pH從4降低到2時,脫水性能有所改善;當pH繼續(xù)降至1時,污泥脫水效果被惡化。當pH控制在2-3之間時,脫水效果最好。而在堿性條件時,污泥脫水效果惡化嚴重,污泥CST和SRF都大幅度的增加。投加生物質后也沒有改善污泥脫水效果,特別是投加高濃度的堿時。CST從98 s增加到了660 s,SRF則從1.6×109s~2/g升高了3.4×109 s~2/g。投加0.75 g/gDS WSP、CSP及RHP后,CST分別增長到了885 s、916 s和967s,SRF則增加到了2.7×109 s~2/g、2.7×109 s~2/g及2.9×109 s~2/g。通過深度脫水試驗,發(fā)現(xiàn)在物化作用下生物質顯著提高了污泥深度脫水效果。同時投加120 mg/gDS和0.75 g/gWSP時,最低深度脫水泥餅含水率達到60%以下。對于生物質聯(lián)合物化作用提高脫水性能的機理,主要通過束縛型EPS(TB-EPS)、松散型EPS(LB-EPS)、SMP的含量檢測、三維熒光激發(fā)-發(fā)射光譜(EEM)、束縛水變化情況及掃描電鏡(SEM)形貌表征等考察。實驗結果顯示,物化作用降低了污泥TB-EPS及束縛水含量,而生物質則形成了骨架結構提供水分通道,同時降低污泥的壓縮比,獲得了更佳的泥水分離效果。
[Abstract]:This paper studied the effect of biomass on dewatering performance of activated sludge . The results showed that the water content of sludge decreased from 93 % to 80 % and decreased from 94 % to 79 % . The results showed that the water content of sludge decreased from 1 . 0 脳 109 s ~ 2 / g to 0 . 4 脳 109 s ~ 2 / g . The results showed that when pH was decreased from 4 to 2 , the water content of sludge was improved . The results showed that when pH was decreased from 4 to 2 , the water content of sludge was improved .

【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 苗群，畢學軍，劉志強;利用正交試驗設計法對污泥脫水性能的研究[J];青島建筑工程學院學報;1996年02期

2 鄒鵬,宋碧玉,舒麗芬;高分子絮凝劑對污泥脫水性能的影響[J];化工環(huán)保;2004年S1期

3 李帥;邊炳鑫;;磁場對污泥脫水性能影響研究[J];環(huán)境保護科學;2007年01期

4 宋興偉;周立祥;;生物瀝浸處理對城市污泥脫水性能的影響研究[J];環(huán)境科學學報;2008年10期

5 黃蘭;;粉煤灰對污泥脫水性能及氮、磷流失的影響研究[J];中國資源綜合利用;2009年11期

6 方靜雨;馬增益;嚴建華;葉芬霞;;污泥脫水性能指標的比較分析[J];能源工程;2011年04期

7 汪占鑫;;鋼鐵廠中央污水污泥脫水性能的改善[J];廣州化工;2011年14期

8 孫玉琦;羅陽春;;超聲波對污泥脫水性能的影響及機理探討[J];安徽農業(yè)科學;2011年28期

9 朱海鳳;周立祥;王電站;;生物瀝浸的酸化效應對城市污泥脫水性能的影響[J];環(huán)境科學;2012年03期

10 謝從波;錢覺時;張志偉;岳燕飛;楊海林;;摻加頁巖與粉煤灰對污泥脫水性能的影響[J];功能材料;2013年10期

相關會議論文 前10條

1 齊建;陳亮;陳東輝;;超聲波技術強化污泥脫水性能的研究[A];第二屆全國環(huán)境化學學術報告會論文集[C];2004年

2 于洪江;;污泥低溫碳化技術分析和應用實例[A];2012(第四屆)上海水業(yè)熱點論壇論文集[C];2012年

3 劉靜;梁軻;;炭化技術在污泥處理中的應用[A];四川省水污染控制工程學術交流會論文集[C];2009年

4 李洪;徐慶元;王華峰;宋寶增;;污泥處理與處置存在的問題和解決方案[A];生物質能源開發(fā)應用與固廢污染控制——四川省環(huán)境科學學會固體廢物處理專業(yè)委員會2010年度學術交流會論文集[C];2010年

5 張健;;污泥處理過程中的物質與能量流分析[A];2007水業(yè)高級技術論壇論文集[C];2007年

6 俞銳;左明;王菲菲;;污泥直接制磚的可行性再分析[A];2009（上海）水業(yè)熱點論壇——中國污水處理廠污泥處理處置論文集[C];2009年

7 黃偉;俞林火;葉靜;馬軍偉;鄭紀慈;;污泥復肥的農業(yè)應用研究[A];中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文集（2005）（下冊）[C];2005年

8 董慶海;羅繼亨;;污泥制建材產品的新技術[A];中國環(huán)境保護優(yōu)秀論文集（2005）（下冊）[C];2005年

9 王峰;喬庭明;南文哲;任洪華;高坤;;濟鋼球團配加利用煉鋼污泥[A];山東環(huán)境科學學會2005年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

10 陳玲;董慶海;;污泥制建材產品的新技術[A];四川省循環(huán)經濟發(fā)展模式（Ⅰ）——污泥再生利用[C];2005年

相關重要報紙文章 前10條

1 佛山日報記者 孔德欽;高明現(xiàn)兩萬噸疑似印染污泥[N];佛山日報;2011年

2 本報記者 李雪梅;城市污泥處理“后遺癥”[N];民營經濟報;2012年

3 記者 唐愛平;污泥處理成環(huán)保熱點[N];湖南日報;2012年

4 見習記者 程鳳 通訊員 鄢祖海;武漢將建3座污泥處理廠[N];湖北日報;2013年

5 本報通訊員 徐晶錦　記者 晏利揚;紹興打響反偷倒污泥之戰(zhàn)[N];中國環(huán)境報;2013年

6 本報記者 姚伊樂;工業(yè)污泥還有價值可挖[N];中國環(huán)境報;2014年

7 本報記者 吳殿峰;黑龍江最大污泥處理廠投用[N];中國環(huán)境報;2014年

8 張岳南;妥善處置工業(yè)污泥已刻不容緩[N];中國環(huán)境報;2005年

9 記者 楊永芹;破解污泥處理題[N];重慶日報;2005年

10 本報記者 王凱 鞏勁標;盛澤：污泥變資源 環(huán)境受益 經濟得利[N];中國水利報;2005年

相關博士學位論文 前10條

1 郭紹東;農業(yè)生物質對改善污泥脫水性能的影響及其機制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

2 陳暢亞;殼聚糖—改性粉煤灰聯(lián)合調理改善污泥脫水性能及機理初探[D];湖南大學;2013年

3 寧欣強;A+OSA污泥減量工藝微生物群落結構及代謝特征研究[D];重慶大學;2015年

4 施萬勝;污泥水熱處理過程中重金屬的遷移行為[D];中國地質大學(北京);2015年

5 吳青;生物可降解螯合劑IDS與GLDA去除工業(yè)污泥中重金屬的研究[D];河南師范大學;2015年

6 張慶;壓實污泥作為尾礦屏障的可行性及微生物機理研究[D];蘭州大學;2015年

7 楊珊珊;A~2MO-M工藝強化污水處理及原位污泥減量效能及機制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 宋高舉;基于綠色工業(yè)建筑評價體系的有害物源控制技術的研究[D];東華大學;2015年

9 姚杰;污水污泥與高灰熔點煤制備水煤漿及氣化實驗研究[D];安徽理工大學;2015年

10 戴前進;污泥熱處置過程中二VA英和多環(huán)芳烴的排放特性研究[D];浙江大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 林霞亮;殼聚糖復合調理劑改善污泥脫水性能的試驗研究[D];華南理工大學;2015年

2 戴雅;高溫微好氧—厭氧兩級消化耦合工藝研究[D];江蘇理工學院;2015年

3 董林沛;厭氧消化污泥脫水性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 孟令鑫;污泥脫水性能的中試試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2015年

5 王彩霞;鈦鹽/鈦鹽復合化學調理對活性污泥絮體理化性質的影響研究[D];河北師范大學;2016年

6 戴慧奇;溶菌酶和金屬鹽類絮凝劑聯(lián)用強化污泥脫水性能的研究[D];湖南大學;2016年

7 申亮;殼聚糖和溶菌酶聯(lián)用強化污泥脫水性能研究[D];湖南大學;2015年

8 郭麗娜;生物酸化鐵氧化對城市污泥脫水性能的改善[D];天津理工大學;2016年

9 陳曉彤;污泥調理中添加劑對污泥脫水性能及粘滯特性的影響研究[D];浙江大學;2017年

10 劉沛;調理劑改善污泥脫水性能的比較研究[D];陜西科技大學;2017年

，

本文編號：1483542