活性污泥法最大的弊端是有大量剩余活性污泥(WAS)需要后期處理處置。同時(shí),WAS蘊(yùn)含著大量的有機(jī)物,如何將這些有機(jī)物加以回收、利用,實(shí)現(xiàn)污泥的資源化是目前亟需解決的問(wèn)題。污泥厭氧發(fā)酵是一種能有效處理污泥以及從污泥中回收資源的辦法,但是傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷價(jià)值有限,揮發(fā)性脂肪酸(VFA)作為一種中間體具有更高的商業(yè)價(jià)值和更廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)一些預(yù)處理方法和發(fā)酵策略被廣泛研究來(lái)提升污泥厭氧發(fā)酵的效率,其中堿法、低溫?zé)崴�、表面活性劑等方法都能促進(jìn)污泥溶解、水解和酸化過(guò)程。本文運(yùn)用低熱聯(lián)合表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)預(yù)處理剩余污泥,考察了發(fā)酵過(guò)程中VFA產(chǎn)量和組成變化,并且通過(guò)微生物群落變化、污泥破解效果、有機(jī)物溶出情況和模擬底物降解實(shí)驗(yàn)等探明了該預(yù)處理方法促進(jìn)發(fā)酵產(chǎn)酸的機(jī)理。熱堿預(yù)處理(TAP)常用來(lái)預(yù)處理污泥,且藻酸鹽作為污泥胞外聚合物(EPS)的主要成分,其提取方法也常用TAP。因此,本文還研究了TAP提取剩余污泥藻酸鹽的最適條件,并考察了提取藻酸鹽后對(duì)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸過(guò)程的影響。主要結(jié)論如下:(1)低熱聯(lián)合SDBS預(yù)處理能顯著提高污泥厭氧發(fā)酵VFA產(chǎn)量。最大的VFA產(chǎn)量為...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 剩余污泥概述
        1.1.1 剩余污泥的產(chǎn)生
        1.1.2 剩余污泥的特性
    1.2 剩余污泥的資源化
        1.2.1 厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷
        1.2.2 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫
        1.2.3 厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸
        1.2.4 提取蛋白質(zhì)
        1.2.5 提取藻酸鹽
    1.3 污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的影響因素
        1.3.1 pH
        1.3.2 溫度
        1.3.3 C/N
        1.3.4 停留時(shí)間
        1.3.5 有機(jī)負(fù)荷率
    1.4 污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的預(yù)處理技術(shù)
        1.4.1 物理法
        1.4.2 化學(xué)法
        1.4.3 生物法
        1.4.4 聯(lián)合法
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究目的與意義
        1.5.2 研究主要內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 低熱聯(lián)合SDBS預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 底物降解實(shí)驗(yàn)
        2.2.4 熱堿預(yù)處理及厭氧發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
    2.3 測(cè)試項(xiàng)目和方法
        2.3.1 EPS的提取
        2.3.2 乳酸脫氫酶的測(cè)定
        2.3.3 細(xì)胞活性的測(cè)定
        2.3.4 三維熒光光譜
        2.3.5 分子量的分布
        2.3.6 揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定
        2.3.7 多糖蛋白的測(cè)量
        2.3.8 DNA提取和微生物群落分析
        2.3.9 藻酸鹽粗提品的重量
        2.3.10 毛細(xì)脫水時(shí)間的測(cè)定
        2.3.11 其他測(cè)試
3 低熱聯(lián)合SDBS預(yù)處理對(duì)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的影響
    3.1 聯(lián)合預(yù)處理對(duì)VFA產(chǎn)量和組分的影響
    3.2 發(fā)酵過(guò)程中pH和甲烷的變化
    3.3 發(fā)酵后污泥的SCOD平衡
    3.4 發(fā)酵后污泥的脫水性能和減量程度
    3.5 微生物群落變化分析
        3.5.1 微生物群落豐度及多樣性分析
        3.5.2 微生物群落差異性分析
        3.5.3 微生物群落結(jié)構(gòu)變化
    3.6 本章小結(jié)
4 低熱聯(lián)合SDBS預(yù)處理促進(jìn)產(chǎn)酸的機(jī)理
    4.1 污泥絮體中細(xì)胞的裂解情況
    4.2 EPS的溶解與轉(zhuǎn)化規(guī)律
    4.3 污泥上清液有機(jī)物的釋放
        4.3.1 SCOD的釋放
        4.3.2 蛋白和多糖的釋放
        4.3.3 溶解性有機(jī)物三維熒光表征
        4.3.4 分子量分布變化規(guī)律
    4.4 預(yù)處理對(duì)水解、酸化、產(chǎn)甲烷過(guò)程的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 低熱聯(lián)合堿預(yù)處理對(duì)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的影響
    5.1 藻酸鹽提取單因素實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 溫度的影響
        5.1.2 碳酸鈉濃度的影響
        5.1.3 反應(yīng)時(shí)間的影響
        5.1.4 pH的影響
    5.2 藻酸鹽粗提品的特征
    5.3 厭氧發(fā)酵VFA的產(chǎn)量和組成
    5.4 發(fā)酵過(guò)程中溶液理化性質(zhì)的變化
    5.5 發(fā)酵后污泥的脫水性能和減量程度
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3823813