EDTA耦合碱加热强化污泥破解的研究
发布时间：2021-11-17 18:50
污泥作为污水处理厂的最终剩余产物,其有机成分含量高,具有很高的资源化价值。随着生态文明和环保经济理念的深入以及环保法律法规的不断建设,探索经济可行的污泥深度资源化处理方式将是必然趋势。目前,污泥的资源化途径主要为通过污泥破解收集有用物质另做它用和通过厌氧发酵收集甲烷等产物两种。污泥破解方法中热碱破解法是最常用的方法,但该法用碱量大,需要大量能量输入（一般>100℃）。鉴于EDTA具有溶解胞外聚合物（EPS）和对污泥微生物细胞膜造成损伤的能力,本文首次采用EDTA耦合热碱法,在中低温条件下探索其对污泥破解效果的影响,并进行破解条件的优化。在最优破解条件下,对热碱-EDTA耦合法破解污泥的过程进行研究,推测EDTA其强化破解的作用机理,为热碱法被大规模应用于污泥破解、实现资源化利用奠定基础。实验选用影响污泥破解的五个主要因素（pH、温度、固液比、反应时长、EDTA投量）逐一进行单因素影响效应评估,在每个因素的影响效应大的区间选取因素水平,设计L16（45）的正交实验进行破解条件优化,采用极差分析法得出,热碱-EDTA耦合法破解污泥的最佳条件...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 污泥处理处置现状
1.1.1 污泥的产生,危害和性质
1.1.2 污泥的处理处置
1.1.3 目前污泥处理研究热点
1.2 污泥破解技术
1.2.1 物理法
1.2.2 化学法
1.2.3 生物法
1.2.4 联合法
1.3 新型绿色水处理剂——EDTA
1.3.1 EDTA的物理化学性质
1.3.2 EDTA在污水污泥处理中的应用
1.4 课题研究背景及内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究内容
2 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验污泥来源
2.2 试验方法
2.2.1 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件探索实验
2.2.2 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件优化实验
2.2.3 热碱-EDTA耦合法破解污泥的过程研究实验
2.2.4 污泥细胞染色实验
2.2.5 增溶性产品(SP)提纯实验
2.3 分析方法
2.3.1 SCOD、TN、TP、多糖、蛋白质、DNA的测定
2.3.2 污泥残渣中挥发性固体(VS)的测定
2.3.3 污泥粒径分析
2.3.4 电子扫描显微镜(SEM)分析
2.3.5 污泥细胞结构损伤分析
2.3.6 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
2.3.7 增溶性产品(SP)成分比例分析
2.3.8 溶解性有机物质(DOM)相对分子质量分析
3 热碱-EDTA耦合法对污泥破解效果的影响
3.1 引言
3.2 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件探索实验研究
3.2.1 pH对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.2 温度对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.3 固液比对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.4 反应时间对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.5 EDTA投加量对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.3 热碱-EDTA耦合法破解污泥实验优化
3.3.1 因素水平
3.3.2 正交表头设计
3.3.3 正交实验设计及结果分析
3.4 本章小结
4 热碱-EDTA耦合法破解污泥效果评价及机理分析
4.1 引言
4.2 污泥破解过程中表观特征分析
4.2.1 SCOD溶出和污泥破解残渣中VS的变化
4.2.2 污泥破解过程中污泥絮体粒径的变化
4.2.3 污泥破解过程中污泥絮体形貌的变化
4.3 污泥破解过程中污泥细胞结构损伤分析
4.3.1 细胞膜损伤研究
4.3.2 细胞核损伤研究
4.4 污泥破解过程中溶出物质分析
4.4.1 污泥破解过程中溶出有机物的FTIR分析
4.4.2 破解液中增溶性产品(SP)的成分比例分析
4.4.3 污泥破解液中DOM的相对分子质量分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同调理方法强化污水厂污泥脱水性能的对比[J]. 陈静涵,何岩,乔赵超,黄民生,盛宸. 环境工程. 2019(02)
[2]市政污泥与磷矿渣共堆肥制备营养覆土[J]. 李昊,陈坦,尚浩冉,高冰丽,孟瑞红,王洪涛,陆文静. 环境工程学报. 2018(08)
[3]微波-高锰酸钾耦合调理城市剩余活性污泥[J]. 刘昌庚,曾成华,伍斌,杨绍利. 环境污染与防治. 2018(02)
[4]硝化污泥胞外聚合物分层组分提取方法的比较[J]. 肖倩,杨垒,任勇翔,汪旭晖,朱鹏涛,陈宁. 环境科学学报. 2018(08)
[5]Fenton氧化对剩余污泥的溶胞效果[J]. 张彦平,张千,李一兵,呼瑞琪,成玉飞. 工业水处理. 2018(01)
[6]污泥湿式氧化试验研究及经济性分析[J]. 李维成,覃小刚,房慧,文路,王焕,杨欢,孙登科. 动力工程学报. 2018(01)
[7]超声破解对剩余污泥内含营养物及粒径的影响[J]. 江云,朱曙光,欧阳匡中,左明明,姜宇,管冰镜,翟苏皖,王志伟,丁晨风. 环境工程学报. 2018(05)
[8]石家庄市区道路径流雨水污染特征调查[J]. 关彤军,张春会,王雯,冯宝叶,赵全胜,魏云飞. 河北科技大学学报. 2017(06)
[9]剩余污泥资源化合成微生物油脂制备生物柴油技术研究进展[J]. 裘湛. 中国给水排水. 2017(16)
[10]臭氧预处理对剩余污泥特性及厌氧消化的影响[J]. 石璞玉,孙力平,谢春雨,郑亚哲,邱春生. 环境工程学报. 2017(06)
博士论文
[1]超声溶胞污泥回流-SBR工艺典型重金属再分配及累积的研究[D]. 万甜.哈尔滨工业大学 2014
[2]高性能复合云母纸的制造技术及增强机理的研究[D]. 张小伟.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]高级氧化技术用于垃圾渗滤液深度处理实验研究[D]. 吴晴.兰州交通大学 2016
[2]石家庄市工业污泥防治研究[D]. 王文中.河北科技大学 2014
[3]城市污水处理厂污泥超临界气化反应研究[D]. 王尝.湖南大学 2013
[4]改性沸石对城市污泥的调理及机理分析[D]. 赵瑞娟.湖南大学 2012
[5]城市污水厂污泥回收蛋白质的技术研究[D]. 刘玉蕾.哈尔滨工业大学 2012
[6]碱性Na2EDTA配合浸出—电积法从次氧化锌烟灰中回收铅[D]. 刘青.中南大学 2012
[7]城市生活垃圾渗滤液污染砂土电阻率模型的构建及应用[D]. 吴水娟.中国海洋大学 2012
本文编号：3501476
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 污泥处理处置现状
1.1.1 污泥的产生,危害和性质
1.1.2 污泥的处理处置
1.1.3 目前污泥处理研究热点
1.2 污泥破解技术
1.2.1 物理法
1.2.2 化学法
1.2.3 生物法
1.2.4 联合法
1.3 新型绿色水处理剂——EDTA
1.3.1 EDTA的物理化学性质
1.3.2 EDTA在污水污泥处理中的应用
1.4 课题研究背景及内容
1.4.1 研究背景
1.4.2 研究内容
2 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验污泥来源
2.2 试验方法
2.2.1 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件探索实验
2.2.2 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件优化实验
2.2.3 热碱-EDTA耦合法破解污泥的过程研究实验
2.2.4 污泥细胞染色实验
2.2.5 增溶性产品(SP)提纯实验
2.3 分析方法
2.3.1 SCOD、TN、TP、多糖、蛋白质、DNA的测定
2.3.2 污泥残渣中挥发性固体(VS)的测定
2.3.3 污泥粒径分析
2.3.4 电子扫描显微镜(SEM)分析
2.3.5 污泥细胞结构损伤分析
2.3.6 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
2.3.7 增溶性产品(SP)成分比例分析
2.3.8 溶解性有机物质(DOM)相对分子质量分析
3 热碱-EDTA耦合法对污泥破解效果的影响
3.1 引言
3.2 热碱-EDTA耦合法破解污泥的条件探索实验研究
3.2.1 pH对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.2 温度对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.3 固液比对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.4 反应时间对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.2.5 EDTA投加量对热碱-EDTA耦合法破解污泥的影响
3.3 热碱-EDTA耦合法破解污泥实验优化
3.3.1 因素水平
3.3.2 正交表头设计
3.3.3 正交实验设计及结果分析
3.4 本章小结
4 热碱-EDTA耦合法破解污泥效果评价及机理分析
4.1 引言
4.2 污泥破解过程中表观特征分析
4.2.1 SCOD溶出和污泥破解残渣中VS的变化
4.2.2 污泥破解过程中污泥絮体粒径的变化
4.2.3 污泥破解过程中污泥絮体形貌的变化
4.3 污泥破解过程中污泥细胞结构损伤分析
4.3.1 细胞膜损伤研究
4.3.2 细胞核损伤研究
4.4 污泥破解过程中溶出物质分析
4.4.1 污泥破解过程中溶出有机物的FTIR分析
4.4.2 破解液中增溶性产品(SP)的成分比例分析
4.4.3 污泥破解液中DOM的相对分子质量分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同调理方法强化污水厂污泥脱水性能的对比[J]. 陈静涵,何岩,乔赵超,黄民生,盛宸. 环境工程. 2019(02)
[2]市政污泥与磷矿渣共堆肥制备营养覆土[J]. 李昊,陈坦,尚浩冉,高冰丽,孟瑞红,王洪涛,陆文静. 环境工程学报. 2018(08)
[3]微波-高锰酸钾耦合调理城市剩余活性污泥[J]. 刘昌庚,曾成华,伍斌,杨绍利. 环境污染与防治. 2018(02)
[4]硝化污泥胞外聚合物分层组分提取方法的比较[J]. 肖倩,杨垒,任勇翔,汪旭晖,朱鹏涛,陈宁. 环境科学学报. 2018(08)
[5]Fenton氧化对剩余污泥的溶胞效果[J]. 张彦平,张千,李一兵,呼瑞琪,成玉飞. 工业水处理. 2018(01)
[6]污泥湿式氧化试验研究及经济性分析[J]. 李维成,覃小刚,房慧,文路,王焕,杨欢,孙登科. 动力工程学报. 2018(01)
[7]超声破解对剩余污泥内含营养物及粒径的影响[J]. 江云,朱曙光,欧阳匡中,左明明,姜宇,管冰镜,翟苏皖,王志伟,丁晨风. 环境工程学报. 2018(05)
[8]石家庄市区道路径流雨水污染特征调查[J]. 关彤军,张春会,王雯,冯宝叶,赵全胜,魏云飞. 河北科技大学学报. 2017(06)
[9]剩余污泥资源化合成微生物油脂制备生物柴油技术研究进展[J]. 裘湛. 中国给水排水. 2017(16)
[10]臭氧预处理对剩余污泥特性及厌氧消化的影响[J]. 石璞玉,孙力平,谢春雨,郑亚哲,邱春生. 环境工程学报. 2017(06)
博士论文
[1]超声溶胞污泥回流-SBR工艺典型重金属再分配及累积的研究[D]. 万甜.哈尔滨工业大学 2014
[2]高性能复合云母纸的制造技术及增强机理的研究[D]. 张小伟.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]高级氧化技术用于垃圾渗滤液深度处理实验研究[D]. 吴晴.兰州交通大学 2016
[2]石家庄市工业污泥防治研究[D]. 王文中.河北科技大学 2014
[3]城市污水处理厂污泥超临界气化反应研究[D]. 王尝.湖南大学 2013
[4]改性沸石对城市污泥的调理及机理分析[D]. 赵瑞娟.湖南大学 2012
[5]城市污水厂污泥回收蛋白质的技术研究[D]. 刘玉蕾.哈尔滨工业大学 2012
[6]碱性Na2EDTA配合浸出—电积法从次氧化锌烟灰中回收铅[D]. 刘青.中南大学 2012
[7]城市生活垃圾渗滤液污染砂土电阻率模型的构建及应用[D]. 吴水娟.中国海洋大学 2012
本文编号：3501476
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