城市污水中有机碳的回收及功能化利用
发布时间：2021-07-05 15:35
近年来污水处理厂的功能和定位已逐渐由原先的污染物去除向能源、资源回收转变。废水处理从好氧向厌氧耦合技术的过渡和转变,为污水处理厂的节能降耗并实现有机碳的能源回收提供了可能。然而,对于不同的水质条件以及发展中国家和发达国家在经济和社会发展水平上的差异性,如何因地制宜地优选出最佳的厌氧耦合技术以提高废水处理的可持续性仍然有待研究。除了以能源的方式回收外,城市污水中的有机碳及其转化产物还可用于制备功能化的碳材料并再用于废水处理,实现污水的“资源”属性。但是,目前国内外关于这方面的报导和尝试较少。针对上述问题,本学位论文以城市污水中含量最丰富的有机碳类污染物为研究对象,根据其在污水处理过程中不同的存在形态,从有机碳分离、回收和转化利用着手,系统探究了其能源化和资源化的可能性,为污水处理厂的可持续运行提供指导和借鉴。主要研究内容和结论如下:1.我国城市污水处理厂采用厌氧工艺回收废水中有机碳的效能分析。通过利用具有高时空分辨率的3604座城市污水处理厂水质数据,分析了我国过去15年里污水厂脱碳总能耗,以及采用CAS+SAD（传统活性污泥法+污泥厌氧消化）、HRAS+SAD（高速曝气活性污泥法+污泥...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?１９９６－２００５年间每年地表水和地下水量出现短缺的月份次数（分辨率：??
亿人难以从改善的水源处获取饮用水，超过１／３的人口（大约２４亿人）无法使??用改善的卫生设施，其中１０亿人仍然露天排便。这些问题在发展中国家尤为严??峻（图１－２），城市污水的处理处置仍然任重而道远。??，气?＞??ａ?ｈ?夺％瓶麵＞儀?祕她??＇????ＩＢ＃?＇?ｙ??ｂ?？Ｑ－ＳＯ％?ｉ？?８１－９０％?９１９５％?９６?９８％?國８?＞９８％?Ｎｏ?ｄａｔａ??图１－２?（ａ）连接到有下水道系统以及（ｂ）可从改善的水源处获取饮用水的人口??所占比例［９］??２??
这部分能量被浪费。以５００?ｍｇ／Ｌ?ＣＯＤ的城市污水为例，它折算所得到的能量约??为１．９４４?ｋＷｈ／ｍ３，然而在好氧处理过程中，有近４５％的能量以热能的形式耗散，??剩余的一部分能量则转入污泥中（图１－３）。近年来国际上也对原先的高能耗的城??市污水处理思路进行了反思和总结，正在逐步形成以能源回收和资源循环为主的??城市污水处理新思路。在新的污水处理思路下，传统活性污泥法技术就显得尤为??“不合时宜”。特别是在愈加注重可持续发展的我国，转变传统治污思路以减少??城市污水处理对能源和资源的依赖程度，将有着重要的现实意义。??废热??０．６４２?ｋＷｈ／ｍ３??３３％??进水?￣￣ｒ?（＾＝＝＝＝５＞?出水??１．９４４?ｋＷｈ／ｍ３?—?＊?＃?－－Ｔ?０．１９４?ｋＷｈ／ｍ３??３００％?１０％??丫??＂剰金污泥：＿??０．３０６?ｋＷｈ／ｍ－＾?１．１０８?ｌａ＇Ｗ??５７％??图１－３传统活性污泥法工艺能量流（进水水质：５００?ｍｇ／Ｌ?ＣＯＤ，?２５?°Ｃ）??１．３基于能源和资源回收的可持续城市污水处理??可持续污水处理概念要求从原先的“污染物去除”向着“能源、资源回收”??的思路进行转变（图１－４），污水处理厂不应当仅作为城市受污染水体的末端处置??场
【参考文献】：
期刊论文
[1]城镇污水处理厂外加商业碳源的选择[J]. 孙永利,许光明,游佳,郑兴灿,陈轶. 中国给水排水. 2010(19)
本文编号：3266344
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?１９９６－２００５年间每年地表水和地下水量出现短缺的月份次数（分辨率：??
亿人难以从改善的水源处获取饮用水，超过１／３的人口（大约２４亿人）无法使??用改善的卫生设施，其中１０亿人仍然露天排便。这些问题在发展中国家尤为严??峻（图１－２），城市污水的处理处置仍然任重而道远。??，气?＞??ａ?ｈ?夺％瓶麵＞儀?祕她??＇????ＩＢ＃?＇?ｙ??ｂ?？Ｑ－ＳＯ％?ｉ？?８１－９０％?９１９５％?９６?９８％?國８?＞９８％?Ｎｏ?ｄａｔａ??图１－２?（ａ）连接到有下水道系统以及（ｂ）可从改善的水源处获取饮用水的人口??所占比例［９］??２??
这部分能量被浪费。以５００?ｍｇ／Ｌ?ＣＯＤ的城市污水为例，它折算所得到的能量约??为１．９４４?ｋＷｈ／ｍ３，然而在好氧处理过程中，有近４５％的能量以热能的形式耗散，??剩余的一部分能量则转入污泥中（图１－３）。近年来国际上也对原先的高能耗的城??市污水处理思路进行了反思和总结，正在逐步形成以能源回收和资源循环为主的??城市污水处理新思路。在新的污水处理思路下，传统活性污泥法技术就显得尤为??“不合时宜”。特别是在愈加注重可持续发展的我国，转变传统治污思路以减少??城市污水处理对能源和资源的依赖程度，将有着重要的现实意义。??废热??０．６４２?ｋＷｈ／ｍ３??３３％??进水?￣￣ｒ?（＾＝＝＝＝５＞?出水??１．９４４?ｋＷｈ／ｍ３?—?＊?＃?－－Ｔ?０．１９４?ｋＷｈ／ｍ３??３００％?１０％??丫??＂剰金污泥：＿??０．３０６?ｋＷｈ／ｍ－＾?１．１０８?ｌａ＇Ｗ??５７％??图１－３传统活性污泥法工艺能量流（进水水质：５００?ｍｇ／Ｌ?ＣＯＤ，?２５?°Ｃ）??１．３基于能源和资源回收的可持续城市污水处理??可持续污水处理概念要求从原先的“污染物去除”向着“能源、资源回收”??的思路进行转变（图１－４），污水处理厂不应当仅作为城市受污染水体的末端处置??场
【参考文献】：
期刊论文
[1]城镇污水处理厂外加商业碳源的选择[J]. 孙永利,许光明,游佳,郑兴灿,陈轶. 中国给水排水. 2010(19)
本文编号：3266344
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