净水厂污泥回流强化混凝的超声波预处理技术及机理研究

发布时间：2021-08-13 04:12

　　污泥回流技术是强化混凝过程的有效方法,已成为近年来研究和应用的热点,也是污泥资源化的重要形式。论文针对净水厂污泥回流工艺中消毒副产物前体物、重金属和致病微生物等有毒有害污染物累积问题,提出采用超声波强化净水厂污泥回流混凝过程的方法,研究了污泥回流工艺运行条件和回流污泥特性对混凝除污染效能和絮体特性的影响,以及污泥回流工艺的适用性,系统地研究了超声作用对污泥特性的影响,揭示了超声作用污泥回流工艺的混凝特性与作用机制。污泥回流混凝特性及其影响因素的研究结果表明,污泥回流工艺的除污染效果取决于污泥回流运行参数、原水水质和回流污泥特性。适宜的污泥总悬浮固体质量浓度和较低污泥回流比可以获得较好的混凝效果,将回流污泥投加到慢搅第一阶段时的除污染效果更佳。当回流污泥中含有粉末活性炭时,有机物去除率可以显著提高,但污泥回流工艺适用于特定水质条件。总悬浮固体质量浓度较低的滤池反冲洗水回流工艺可强化沉后水中类腐殖质的去除,而类蛋白质则有所累积,且沉后水中有机物分子量分布受原水和滤池反冲洗水中有机物分子量分布的影响。超声作用对污泥特性的影响结果表明,0.03W/m L的低声能密度超声作用就会使污泥破解,蛋白... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：201 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 净水厂污泥传统处理方法和回流研究现状
        1.2.1 污泥传统处理方法
        1.2.2 污泥回流技术研究现状
        1.2.3 污泥回流技术的特点
    1.3 超声波在污泥处理中的应用现状
        1.3.1 超声波在活性污泥中的应用
        1.3.2 超声波在净水厂污泥中的应用
    1.4 本论文的主要研究内容及技术路线
        1.4.1 课题来源及经费资助
        1.4.2 主要研究内容
        1.4.3 技术路线
第2章 混凝及超声波理论基础
    2.1 混凝理论
        2.1.1 混凝机理
        2.1.2 强化混凝及其影响因素
        2.1.3 混凝动力学
        2.1.4 絮体特性
    2.2 超声的基础理论
        2.2.1 超声波概述
        2.2.2 超声场物理性质
        2.2.3 超声理化生效应
    2.3 超声空化基础理论
        2.3.1 超声空化的产生及其影响因素
        2.3.2 超声波反应器类型
    2.4 本章小结
第3章 试验材料与方法
    3.1 试验材料
        3.1.1 药剂
        3.1.2 水样
        3.1.3 泥样
    3.2 试验装置
    3.3 试验方法
        3.3.1 超声波预处理试验
        3.3.2 混凝试验
    3.4 水质分析方法
        3.4.1 蛋白质和多糖测定
        3.4.2 分子量分布测定
        3.4.3 亲疏水性分级测定
        3.4.4 三维激发-发射矩阵荧光光谱扫描
        3.4.5 BET比表面积测定
        3.4.6 SRF和CST测定
        3.4.7 扫描电镜观察
        3.4.8 X射线衍射扫描测定
        3.4.9 X荧光光谱扫描测定
        3.4.10 Zeta电位测定
        3.4.11 常规指标分析
    3.5 二维超声空化场分布测定
    3.6 絮体特性分析方法
        3.6.1 混凝过程在线检测
        3.6.2 絮体形态检测
第4章 净水厂生产废水回流的混凝特性及影响因素
    4.1 引言
    4.2 污泥回流工艺的混凝特性及影响因素
        4.2.1 污泥回流比对混凝特性的影响
        4.2.2 污泥投加点对混凝特性的影响
        4.2.3 回流污泥浓度对混凝特性的影响
        4.2.4 回流污泥类型对混凝特性的影响
        4.2.5 原水水质对回流工艺混凝特性的影响
    4.3 滤池反冲洗水回流工艺的有机物去除特性
        4.3.1 原水和滤池反冲洗水中有机物特性
        4.3.2 有机物去除效能
        4.3.3 有机物去除机制
    4.4 本章小结
第5章 超声作用对净水厂污泥特性的影响
    5.1 引言
    5.2 二维超声空化场分布特征
        5.2.1 超声波反应器类型对二维空化场分布影响
        5.2.2 超声波声能密度对二维空化场分布影响
    5.3 超声波反应器类型对污泥特性影响
        5.3.1 污泥破解及有机物溶出特性
        5.3.2 微生物灭活效能
        5.3.3 污泥表面特性
        5.3.4 污泥过滤特性
        5.3.5 污泥沉降特性
    5.4 超声波频率对污泥特性影响
        5.4.1 污泥破解及有机物溶出特性
        5.4.2 微生物灭活效能
        5.4.3 污泥表面特性
        5.4.4 污泥过滤特性
        5.4.5 污泥沉降特性
    5.5 超声波声能密度对污泥特性影响
        5.5.1 污泥的破解及有机物溶出特性
        5.5.2 微生物灭活效能
        5.5.3 污泥表面特性
        5.5.4 污泥过滤特性
        5.5.5 污泥沉降特性
    5.6 本章小结
第6章 超声作用对净水厂污泥回流混凝特性的影响
    6.1 引言
    6.2 超声波反应器类型对污泥回流混凝特性的影响
        6.2.1 探头式超声波反应器的污泥回流混凝效能
        6.2.2 槽式超声反应器的污泥回流混凝效能
    6.3 超声波频率对污泥回流混凝特性的影响
        6.3.1 超声作用污泥回流混凝效能
        6.3.2 絮体特性
    6.4 超声波频率对浓缩污泥回流混凝特性的影响
        6.4.1 超声作用对浓缩污泥回流混凝效能的影响
        6.4.2 絮体特性
    6.5 超声波声能密度对污泥回流混凝特性的影响
        6.5.1 超声污泥回流的混凝效能对比
        6.5.2 有机物去除机制
    6.6 超声作用污泥回流工艺的主要参数优化
        6.6.1 响应面优化设计
        6.6.2 响应面模型建立与验证
        6.6.3 有机物去除机制
    6.7 超声作用污泥回流对铜和镉及微生物去除效果的影响
        6.7.1 铜和镉去除效果
        6.7.2 微生物去除效果
    6.8 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[3]碱和超声波预处理技术促进污泥厌氧消化效能及机理研究[D]. 杨洁.天津大学 2008
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本文编号：3339719