太阳能结合中水源热泵干化污泥及生物除臭技术研究

发布时间：2020-04-23 17:45

【摘要】：随着我国城市污水处理量的不断提高，污泥产量也在迅速增加，妥善进行污泥处置已成为污水处理领域的热点和难点问题。本研究以济南市某污水处理厂脱水泥饼的干化和除臭为主，建设了太阳能结合热泵（Solar energy and heat pumptechnology，简称：SHP）干化污泥的中试系统，考察了不同季节、天气、温度、湿度等条件下，利用太阳能温室和中水源热泵组合技术干化污泥的效果，探讨了利用SHP系统进行污泥干化的最佳工况模式和工艺控制参数。同时，针对污泥干化过程中产生的臭气问题，通过利用分子生物学技术进行鉴定和筛选，从污泥中分离获得一株具有高效蛋白降解特性的功能菌，并考察了利用该功能菌与其他生物菌剂制成复合除臭菌剂对污泥干化的除臭效果。通过对太阳能和中水源热泵组合技术进行污泥干化试验，SHP系统具有良好的保温除湿性能，相比之下，污泥干化主要受温度的控制，湿度对污泥干化性能的影响较小。SHP系统在夏季对污泥干化的效率最高，对于含水率范围75%～80%的污泥，系统实现将其含水率降至55%以下的干化时间为2d～3d，污泥水分去除率最高可达7.1%/d。冬季低温条件下，采用投加干料的方式能够强化系统的干化效率。经数码显微分析，污泥干化主要是去除胞外水分，其作用机制为先去除胞外间隙水分，后为结合水分，结合水分的去除效率取决于胞外聚合物中多糖类亲水性物质的降解速率。通过对污泥微生物种群鉴定和筛选，从污泥中分离获得一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢杆菌，并经培养发酵与嗜酸乳杆菌制成复合除臭菌剂，在污泥干化过程中进行投加，能够降低SHP系统中氨气、硫化氢等臭气90%的释放量，体现出良好的除臭效果。通过经济计算分析，利用本项技术进行污泥干化和除臭，每吨干泥的处理成本约为148元（含建设投资和设施折旧），具有较为明显的成本优势。综上，研究进一步探明了太阳能和中水源联合应用于城市污水处理厂污泥干化的技术可行性，并明确了特性功能菌进行污泥除臭的应用效果。上述研究对于污水处理厂污泥干化和除臭的工程实践提供了科学依据，具有一定的指导意义。
【图文】：

污泥处置,方式,污泥处理

2工程中多采用国外技术。图1.1 我国污泥处置方式随着对污泥处理处置关注度的日趋升高，《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中要求“到2015年我国36个大中城市、其他设市城市及县城和重点镇的污泥无害化处理处置率分别达到80%、70%及30%”，并提出“新建污泥处理处置规模518万吨/年（干泥）、投资347亿元”的具体规划任务和投资。近年来，我国污泥处理和处置的新技术研发已经取得了巨大的进步，，如高温高压热水解预处理技术、污泥生物沥浸高干度脱水技术、高含固厌氧消化技术等。但是，由于我国污泥处置起步较晚，仅在污泥处理处置的投资方面与发达国家相比，我国污水处理厂总投资仅有20%～50%用于污泥的处理处置,而欧美国家，这个比例则达到了50%～70%,由此可见,在我国污水处理厂发展过程中污泥处理处置是一个长期而重要的课题。1.1.2 污泥处理处置中存在的问题我国城镇污水处理厂污泥处置发展可分为两个阶段：第一阶段是考虑减少污泥外运可能造成的二次污染，对生污泥进行稳定化、减量化处理，处理可在污水厂区内进行

太阳能结合中水源热泵干化污泥及生物除臭技术研究

温室系统
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703;X512

【参考文献】