碱性污泥发酵液中的氨磷去除及碳源利用

发布时间：2020-01-21 17:38

【摘要】：在解决环境污染问题的过程中,污水处理厂中剩余污泥问题已经变得不可再避免。剩余污泥中储藏有大量的氮、磷、有机物等资源,可以进行资源化利用,同时剩余污泥碱性厌氧发酵过程中产生的高浓度氮磷作为鸟粪石的重要组成部分,已成为污泥资源化处理的热点研究方向之一。污水处理厂在运行过程中,常常会有缺乏碳源的情况,而污泥发酵过程产物挥发酸作为补充碳源可以用来解决此问题,具有重要的现实意义。基于此,本文在已有研究的基础上,提取污泥碱性厌氧发酵上清液,分别研究了化学法和电解法去除上清液中的氨磷物质的处理技术,并将去除氨磷后的高浓度的COD上清液作为SBR系统的进水碳源,与乙酸钠作为碳源的配水系统进行对比,进行污泥碱性发酵液代替污水处理系统中外加碳源进行生物脱氮除磷系统中氨磷物质去除的可行性论证。研究得到了如下主要结果:(1)发酵污泥在化学沉淀法的条件下,氨磷去除非常迅速,即在1min反应时间下,已达到反应终点。通过探索不同物料投加比,确定了氨磷去除和COD保留率的最优工艺效果,最后得出结论:P/N=1.13、Mg/P=1.00有较好的氨磷去除效果,氨去除效果超过80%,磷去除效果在90%以上,出水COD能够78%保留下来。(2)电解法中,发酵污泥在电解镁棒的条件下,通过增大电流密度,可以加快反应速率,进而缩短达到最大氨磷去除率的电解时间。通过控制时间、通电电流等因素,得出通电电流为70mA,反应时间为3h,具有较好的氨磷去除效果。对比化学反应和电解反应,得出化学反应从氨磷去除率、反应速率、出水氨氮浓度、COD保持率,能耗等方面均优于电解反应。(3)在SBR反应系统中,通过对比外加碳源和发酵液碳源,发现外加碳源COD利用率接近90%,氨氮去除率大部分维持在90%以上,但磷的去除率低于50%;而发酵液碳源较为丰富,其中的溶解性糖和蛋白质均可以作为碳源被利用,在氨氮去除率达到80%以上,磷的去除率接近75%的情况下,糖的利用率为55%,蛋白质的利用率为65%,总COD利用率在75%以上。发酵液碳源对SBR反应器的除磷效果更为明显。因此污泥厌氧发酵液作为城市污水强化脱氮除磷的替代碳源是可行的,发酵液本身的糖和蛋白质可以促进脱氮除磷效果。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

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