以污泥低氧水解酸化产酸作为碳源的研究
发布时间：2020-10-30 19:27
随着自然资源的与日剧少、污染日益严重,污泥资源化的方法成为时下水处理工作者的研究热点。同时城市污水厂碳源不足的问题一直普遍存在着,而污泥低氧水解酸化过程中产生的短链脂肪酸,可为脱氮除磷菌群提供额外碳源。本课题采用低氧水解酸化工艺处理污水厂剩余污泥,并通过改变参数和反应条件,考察污泥在此过程中产生的VFAs种类;并利用释放出的VFAs作为碳源,探讨不同碳源以及不同操作条件下其对脱氮除磷工艺的影响。单独采用乙酸、丙酸为碳源进行试验,并与生活污水作为碳源的试验进行对比,结果表明:#1乙酸系统和#2丙酸反应器系统总体上厌氧磷酸盐浓度比#3生活污水SBR系统的高;出水TP处理效果最好的是#3生活污水为碳源的系统,反应期内的高浓度厌氧磷酸盐浓度使#1乙酸、#2丙酸SBR反应器的出水TP浓度出现起伏,而运行后期(30d~40d)的波动是源于反应器内的磷酸盐浓度降低、聚磷酸盐能力不稳定而造成的。分别考察了曝气量、SRT和污泥浓度对低氧水解酸化的影响,结果表明:1)低氧水解酸化明显比好氧曝气更利于SCOD和VFAs的积累,因而曝气量越低越适合水解酸化。2)当SRT由4d→8d时,VFAs的浓度增长显著;SRT由8d→12d→16d时VFAs的浓度增长逐渐变得缓慢。在污泥停留时间很长的情况下,乙酸产甲烷菌以乙酸作为基质进行代谢,消耗了污泥低氧水解酸化的碳源(VFAs)。3)随着污泥浓度的增大,污泥的水解酸化程度也是升高的,但过高的剩余污泥浓度不利于剩余污泥低氧水解产酸。不同污泥浓度下的产酸曲线趋势都是先增大到最大产酸量,然后逐渐减小,本实验的最佳反应时间为15d。通过考察以污泥低氧水解酸化产物为碳源对生物脱氮除磷的影响,结果表明:酸化液投入SBR系统的越少,释磷反应速率越小,吸磷过程的终止时间越早;进水在TN=30mg/L(工况1)和TN=40mg/L(工况2)的条件下,NH4+—N的去除率和反硝化能力都很稳定;试验表明污水与酸化液的流量投配比例为80:1时TN和氨氮的去除率达到最高。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：X703
【部分图文】：
图 1.1 厌氧三阶段消化图水解阶段:有机物在水解阶段，将复杂大分子化合物（糖类、蛋白质、脂肪等）水解成单糖、氨基酸、脂肪酸等。产酸产乙酸阶段：将单糖、氨基酸等转变为简单的化合物。（H2、CO2、乙酸等）产甲烷阶段：H2、CO2、乙酸在两种不同的产甲烷菌的作用下转为甲烷。在此阶段，细胞很少增殖，因为大部分能量都用在了维持细菌存活。CO2转变为甲烷占的比例大约在 33%，乙酸形成的甲烷所占比例大约在 66%。2）污泥低氧水解酸化机理低氧水解酸化是污泥消化的前两个环节，利用污泥水解酸化开发的碳源就是在水解酸化阶段积累的酸化产物—VFAs。3）参与水解酸化的微生物细菌无疑是水解酸化阶段的重要微生物，包括水解发酵细菌和产酸细菌。此外，还有原生动物（变形虫、纤毛虫、鞭毛虫）和真菌（毛酶、曲霉、根酶等）。
图 2.1 SBR 系统装置图2.4 分析项目和方法测量的项目主要包含：污泥低氧水解酸化液中 VFAs、溶解性生化需氧量（SCOD）低氧水解酸化液中各种 VFA 的含量、氨氮、正磷酸盐。SBR 反应器进出水的 PO43—-P、NH4+－N、进出水中 VFAs、SCOD 及进出水中各种 VFA 的含量。2.4.1 挥发性脂肪酸的测定生物降解污水中的有机物经历两个阶段：产酸和产甲烷阶段。挥发性脂肪酸作为氧发酵的中间产物，是复杂的大分子物质经过水解后再经过发酵而形成的。VFAs 的量尤其重要，测量方法中蒸馏法和滴定法可以确定 VFAs 的含量，目前还不能精确的量各种 VFA 所占的含量和比例。气相色谱测量法可以精确分析出每种 VFA 的含量。该法测量速度快捷，灵敏度和分离效果好，操作简单。本实验定量及定性测量挥发性脂肪酸选择气相色谱测量法。试验采用日本岛津型
图 2.2 标准样品色谱图2.4.2 其它项目的测量表 2.3 试验项目测量方法分析项目 分析方法COD 重铬酸减法pH pH 计SS/VSS 重量法NH4+－NPO43-—P钠氏试剂分光光度计法钼锑抗分光光度法NO2-—N N-(1-萘基)乙二胺光度法NO3——N 紫外分光光度法DO 测氧仪
【参考文献】
本文编号：2862905
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：X703
【部分图文】：
图 1.1 厌氧三阶段消化图水解阶段:有机物在水解阶段，将复杂大分子化合物（糖类、蛋白质、脂肪等）水解成单糖、氨基酸、脂肪酸等。产酸产乙酸阶段：将单糖、氨基酸等转变为简单的化合物。（H2、CO2、乙酸等）产甲烷阶段：H2、CO2、乙酸在两种不同的产甲烷菌的作用下转为甲烷。在此阶段，细胞很少增殖，因为大部分能量都用在了维持细菌存活。CO2转变为甲烷占的比例大约在 33%，乙酸形成的甲烷所占比例大约在 66%。2）污泥低氧水解酸化机理低氧水解酸化是污泥消化的前两个环节，利用污泥水解酸化开发的碳源就是在水解酸化阶段积累的酸化产物—VFAs。3）参与水解酸化的微生物细菌无疑是水解酸化阶段的重要微生物，包括水解发酵细菌和产酸细菌。此外，还有原生动物（变形虫、纤毛虫、鞭毛虫）和真菌（毛酶、曲霉、根酶等）。
图 2.1 SBR 系统装置图2.4 分析项目和方法测量的项目主要包含：污泥低氧水解酸化液中 VFAs、溶解性生化需氧量（SCOD）低氧水解酸化液中各种 VFA 的含量、氨氮、正磷酸盐。SBR 反应器进出水的 PO43—-P、NH4+－N、进出水中 VFAs、SCOD 及进出水中各种 VFA 的含量。2.4.1 挥发性脂肪酸的测定生物降解污水中的有机物经历两个阶段：产酸和产甲烷阶段。挥发性脂肪酸作为氧发酵的中间产物，是复杂的大分子物质经过水解后再经过发酵而形成的。VFAs 的量尤其重要，测量方法中蒸馏法和滴定法可以确定 VFAs 的含量，目前还不能精确的量各种 VFA 所占的含量和比例。气相色谱测量法可以精确分析出每种 VFA 的含量。该法测量速度快捷，灵敏度和分离效果好，操作简单。本实验定量及定性测量挥发性脂肪酸选择气相色谱测量法。试验采用日本岛津型
图 2.2 标准样品色谱图2.4.2 其它项目的测量表 2.3 试验项目测量方法分析项目 分析方法COD 重铬酸减法pH pH 计SS/VSS 重量法NH4+－NPO43-—P钠氏试剂分光光度计法钼锑抗分光光度法NO2-—N N-(1-萘基)乙二胺光度法NO3——N 紫外分光光度法DO 测氧仪
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 王敦球,解庆林,李金城,张学洪,李全明;城市污水污泥的处理及综合利用[J];桂林工学院学报;1999年04期
2 郝晓地;戴吉;胡沅胜;张向平;;控制BNR工艺厌氧释磷效果因素的实验研究[J];环境科学学报;2008年09期
3 谢白;顾坤;章正勇;姜怡勤;;碳源对固定化污泥反硝化性能的影响[J];环境科技;2009年06期
4 李洪静;陈银广;顾国维;;丙酸/乙酸对低能耗生物除磷脱氮系统的影响[J];中国环境科学;2008年08期
5 王志刚;王鹏;;水处理污泥的处理处置的发展现状探讨[J];科技资讯;2009年02期
本文编号：2862905
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