超声—热水解破解污泥厌氧消化有机物释放及减量化研究

发布时间：2017-03-30 15:15

  本文关键词：超声—热水解破解污泥厌氧消化有机物释放及减量化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,我国城镇化速度加快,污泥排放量随污水处理能力提高而增加。常用污泥厌氧消化工艺消化周期长、甲烷产量低、污泥减量化效果差,利用超声波以及超声波-热水解对污泥进行破解技术被广泛重视。本文研究了单独超声、超声-热水解组合预处理技术对剩余污泥影响,得到结论如下：(1)超声波对污泥破解产生的空化效应影响污泥性质。随比能耗增加破解效果增加,且20/25kHz双频20kHz25kHz, (20/25kHz、24000kJ/kg TS)效果最好,SCOD破解度达28.7%,氨氮、溶解性蛋白质为原泥2.96倍和7.1倍,TSS、VSS削减率24.2%和21.2%,污泥平均粒径降低52.0%。比能耗超过12000kJ/kg TS污泥破解增加缓慢,实际应用中保证超声效果及节约能耗,(20/25kHz双频、12000kJ/kg TS)为最佳单独超声处理条件。(2)超声对厌氧消化有机物释放及产甲烷量影响效果明显,对固体减量化提高作用有限,最佳超声比能耗12000kJ/Kg TS。随比能耗增加SCOD、溶解性蛋白质峰值越高,出现峰值时间提前,浓度趋于稳定时间提前,氨氮最大浓度达原污泥6.4倍；产甲烷量284.02 mL/g TS,比原泥提高19.7%；TSS、VSS削减率最大达18.62%和16.07%,与原泥17.03%和15.16%相比,超声减量化效果有待提高。(3)超声-热水解组合破解明显好于单独超声,效果最好是超声-80℃热水解组合。随温度升高,污泥SCOD破解度、氨氮浓度以及TSS、VSS削减率逐渐增加,溶解性蛋白质浓度在80℃达到最大值,超过80-C破解效果及污泥减量效果增加变缓:污泥SCOD破解度、氨氮、溶解性蛋白质、TSS削减率、VSS削减率最大值分别达41%、138.9mg/L、1265.9mg/L、30.9%和27.7%,与单独超声相比SCOD破解度增加12.8%、TSS和VSS削减率分别增加了7%和7.1%；污泥平均粒径与单独超声相差不大。(4)超声-热水解组合对厌氧消化有机物释放、降解及产甲烷量促进效果明显,且弥补单独超声在固体减量方面不足,TSS、VSS最大削减率比单独超声提高了19.17%、18.71%；随温度增加氨氮、TSS削减率一直增加,100℃时达峰值；SCOD浓度、溶解性蛋白质、VSS削减率及产甲烷都是先增加后降低,超声-80℃热水解厌氧消化最好,SCOD最大值5603.4mg/L,匕单独超声增加12.5%,产甲烷量最大332.5mL/g TS,比单独超声提高17.1%。
【关键词】：超声-热水解组合 厌氧消化 污泥破解 减量化 产甲烷量
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 绪论13-33
• 1.1 研究背景13-16
• 1.1.1 剩余污泥现状13-14
• 1.1.2 污泥的处理处置现状14-16
• 1.2 污泥厌氧消化16-20
• 1.2.1 污泥厌氧消化概述16-17
• 1.2.2 污泥厌氧消化特点17-18
• 1.2.3 污泥厌氧消化预处理技术18-20
• 1.3 超声波预处理技术20-29
• 1.3.1 超声波概述20-21
• 1.3.2 超声对污泥性质的影响21-23
• 1.3.3 超声破解污泥的基础理论23-25
• 1.3.4 超声破解污泥的的影响因素25-27
• 1.3.5 超声波技术研究现状27-29
• 1.4 热水解预处理技术29-33
• 1.4.1 热处理技术概述29-30
• 1.4.2 热处理技术研究现状30-31
• 1.4.3 超声-热水解组合预处理技术31-33
• 第2章 研究内容及方法33-42
• 2.1 研究目的及内容33-36
• 2.1.1 研究目的33-34
• 2.1.2 研究内容34-35
• 2.1.3 技术路线35-36
• 2.2 实验材料、装置及方法36-42
• 2.2.1 污泥来源及基本性质36-37
• 2.2.2 预处理装置及厌氧消化装置图37-40
• 2.2.3 实验方法40
• 2.2.4 分析项目及测定方法40-42
• 第3章 单独超声波对污泥破解效果的影响研究42-50
• 3.1 实验研究目的42
• 3.2 实验研究内容42-43
• 3.3 实验结果及讨论43-49
• 3.3.1 超声波预处理对污泥SCOD破解度的影响43-44
• 3.3.2 超声波预处理对溶解性蛋白质、氨氮浓度的影响44-46
• 3.3.3 超声波预处理对污泥固体减量化的影响46-47
• 3.3.4 超声预处理对污泥形态的影响47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第4章 超声波预处理对污泥厌氧消化的影响研究50-59
• 4.1 实验研究目的50
• 4.2 实验研究内容50-51
• 4.3 实验结果及讨论51-58
• 4.3.1 超声波污泥厌氧消化对SCOD的影响51-52
• 4.3.2 超声波污泥厌氧消化对溶解性蛋白质、氨氮浓度的影响52-54
• 4.3.3 超声波污泥厌氧消化对固体减量化的影响54-56
• 4.3.4 超声波污泥厌氧消化产甲烷量分析56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 超声波-热水解组合对污泥破解效果的影响研究59-66
• 5.1 实验研究目的59
• 5.2 实验研究内容59-60
• 5.3 实验结果及讨论60-65
• 5.3.1 超声波-热水解组合对污泥破解度的影响60-61
• 5.3.2 超声波-热水解组合对溶解性蛋白质、氨氮浓度的影响61-62
• 5.3.3 超声波-热水解组合对污泥固体减量化的影响62-63
• 5.3.4 超声波-热水解组合对污泥形态的影响63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第6章 超声波-热水解组合对污泥厌氧消化效果的影响研究66-74
• 6.1 实验研究目的66
• 6.2 实验研究内容66-67
• 6.3 实验结果及讨论67-73
• 6.3.1 超声波-热水解污泥厌氧消化对SCOD的影响67-68
• 6.3.2 超声波-热水解污泥厌氧消化对溶解性蛋白质、氨氮的影响68-70
• 6.3.3 超声波-热水解污泥厌氧消化对固体减量化的影响70-72
• 6.3.4 超声波-热水解污泥厌氧消化产甲烷量分析72-73
• 6.4 本章小结73-74
• 第7章 结论与建议74-76
• 7.1 结论74-75
• 7.2 建议75-76
• 参考文献76-79
• 致谢79

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本文编号：277433