城市污水厂污泥浓缩消化一体化处理生产性试验研究
发布时间：2022-01-08 15:25
当前，污泥处理处置已成为我国污水处理领域亟待解决的难题之一，特别是小城镇污水处理厂，由于其处理规模小、水质水量不稳定，导致污泥产量少，且性质不稳定，迫切需要开发一种简易、高效、低成本的污泥处理技术和装备。针对小城镇污水处理厂污泥处理的问题，笔者所在课题组研发了污泥浓缩消化一体化反应器，并进行了小试反应器的三代改良，在流态模拟和优化的基础上，设计出中试反应器。论文对中试反应器开展试验研究，获得了最优运行工况，同时针对中试反应器的弊端，进行改进，设计出生产性试验反应器，并在重庆大渡口污水处理厂进行生产性试验，研究了反应器对污泥的浓缩和消化效果、污泥中重金属稳定效果以及反应器内微生物种群多样性分布。研究取得的主要成果有：①以NaCl为示踪剂，采用阶跃法进行了中试流态试验，试验表明：在没有气体搅拌的条件下，反应器内室下部和底部的无因次方差（σθ2）分别为0.63、0.67，而中上部和中下部的σθ2分别为0.34、0.44；气体回流量分别为8L/min、12L/min、16L/min时，内室顶部到底部的无因次...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 污泥基本组成
1.2.1 营养物质
1.2.2 有机污染物
1.2.3 重金属
1.2.4 病原体
1.3 污泥处理技术研究进展
1.3.1 减量技术
1.3.2 稳定技术
1.3.3 一体化处理技术的发展
1.4 污泥厌氧消化处理技术研究进展
1.4.1 厌氧降解基本过程
1.4.2 污泥厌氧消化分类
1.4.3 污泥厌氧消化预处理技术
1.4.4 污泥联合厌氧消化技术
1.5 污泥浓缩消化一体化技术的发展
1.5.1 污泥浓缩消化一体化反应器的开发
1.5.2 污泥浓缩消化一体化反应技术原理
1.5.3 前期研究基础和亟待解决的问题
1.6 论文研究目的、研究内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
2 中试流态试验及运行效能
2.1 材料与方法
2.1.1 流态试验
2.1.2 中试运行试验
2.2 结果与讨论
2.2.1 流态试验结果分析
2.2.2 反应器运行效果分析
2.2.3 反应器碱度和 VFA 分析
2.2.4 上清液水质特性
2.3 本章小结及问题分析
3 生产性试验反应器改进设计与试验系统
3.1 反应器改进设计
3.1.1 城市污泥 VS/TS
3.1.2 反应器设计负荷
3.1.3 反应器改进措施
3.1.4 反应器主体构造
3.2 生产性试验系统
3.2.1 进泥系统
3.2.2 搅拌系统
3.2.3 主体反应器
3.2.4 沼气计量和收集系统
3.2.5 排泥系统
3.2.6 控制系统
3.3 本章小结
4 反应器生产性试验研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验污泥
4.1.2 试验内容
4.1.3 污泥取样
4.1.4 测试项目及分析方法
4.1.5 数据处理
4.2 结果与讨论
4.2.1 启动试验研究
4.2.2 运行效果分析
4.2.3 反应器污泥性质
4.2.4 反应器碱度、VFA 和 NH_3-N 分析
4.2.5 上清液水质特性
4.3 本章小结
5 污泥重金属形态分布研究
5.1 材料与方法
5.1.1 实验污泥
5.1.2 测试方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 重金属总量
5.2.2 重金属形态分布
5.2.3 重金属潜在迁移能力
5.2.4 重金属生物有效性的变化
5.3 本章小结
6 反应器微生物种群多样性研究
6.1 材料与方法
6.1.1 污泥总 DNA 的提取
6.1.2 PCR 扩增
6.1.3 变性梯度凝胶电泳（DGGE）和产物分析
6.1.4 分析方法及试验仪器
6.2 结果与分析
6.2.1 污泥总 DNA 提取及 V3 区 PCR 扩增产物分析
6.2.2 反应器微生物多样性分布
6.3 本章小结
7 结论及建议
7.1 结论
7.2 论文创新点
7.3 存在的问题及建议
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读博士期间发表的部分论文
B. 作者在攻读博士期间参与的相关科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]剩余污泥厌氧消化过程重金属形态转化及生物有效性分析[J]. 刘晓光,董滨,戴翎翎,戴晓虎. 农业环境科学学报. 2012(08)
[2]污泥热干化技术适应性分析及未来发展趋势[J]. 李润东,张万里,孙洋,贺业光. 可再生能源. 2012(05)
[3]添加不同比例的石灰对污泥稳定化的模糊评价[J]. 蒋建国,殷闽,李春萍. 环境工程学报. 2012(02)
[4]脱水污泥石灰处理工艺分析[J]. 应梅娟,赵振凤,崔希龙,赵媛,陈小宏,张健. 中国给水排水. 2011(18)
[5]TISTD反应器中的菌群结构及生态变化[J]. 叶姜瑜,丁维,何强,孙兴福. 土木建筑与环境工程. 2011(01)
[6]渗滤液难降解物质物化性质研究[J]. 楼紫阳,李鸿江,赵由才. 环境化学. 2011(01)
[7]城市污泥特性及其干化技术[J]. 王睿坤,刘建忠,虞育杰,周俊虎,岑可法. 给水排水. 2010(S1)
[8]阿维菌素废水工业化UASB颗粒污泥产甲烷菌群分析[J]. 刘春,马俊科,吴根,杨景亮,郭建博,李再兴. 环境科学. 2010(03)
[9]污水处理中几种去除药物及个人护理用品方法的机理及效果比较[J]. 宋存义,汪翠萍,李晖. 环境工程学报. 2009(11)
[10]中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势[J]. 杨军,郭广慧,陈同斌,郑国砥,高定,杨苏才,宋波,杜伟. 中国给水排水. 2009(13)
硕士论文
[1]初沉污泥的连续厌氧消化和硫化物的抑制研究[D]. 刘中芳.西安建筑科技大学 2011
本文编号：3576803
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.2 污泥基本组成
1.2.1 营养物质
1.2.2 有机污染物
1.2.3 重金属
1.2.4 病原体
1.3 污泥处理技术研究进展
1.3.1 减量技术
1.3.2 稳定技术
1.3.3 一体化处理技术的发展
1.4 污泥厌氧消化处理技术研究进展
1.4.1 厌氧降解基本过程
1.4.2 污泥厌氧消化分类
1.4.3 污泥厌氧消化预处理技术
1.4.4 污泥联合厌氧消化技术
1.5 污泥浓缩消化一体化技术的发展
1.5.1 污泥浓缩消化一体化反应器的开发
1.5.2 污泥浓缩消化一体化反应技术原理
1.5.3 前期研究基础和亟待解决的问题
1.6 论文研究目的、研究内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
2 中试流态试验及运行效能
2.1 材料与方法
2.1.1 流态试验
2.1.2 中试运行试验
2.2 结果与讨论
2.2.1 流态试验结果分析
2.2.2 反应器运行效果分析
2.2.3 反应器碱度和 VFA 分析
2.2.4 上清液水质特性
2.3 本章小结及问题分析
3 生产性试验反应器改进设计与试验系统
3.1 反应器改进设计
3.1.1 城市污泥 VS/TS
3.1.2 反应器设计负荷
3.1.3 反应器改进措施
3.1.4 反应器主体构造
3.2 生产性试验系统
3.2.1 进泥系统
3.2.2 搅拌系统
3.2.3 主体反应器
3.2.4 沼气计量和收集系统
3.2.5 排泥系统
3.2.6 控制系统
3.3 本章小结
4 反应器生产性试验研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验污泥
4.1.2 试验内容
4.1.3 污泥取样
4.1.4 测试项目及分析方法
4.1.5 数据处理
4.2 结果与讨论
4.2.1 启动试验研究
4.2.2 运行效果分析
4.2.3 反应器污泥性质
4.2.4 反应器碱度、VFA 和 NH_3-N 分析
4.2.5 上清液水质特性
4.3 本章小结
5 污泥重金属形态分布研究
5.1 材料与方法
5.1.1 实验污泥
5.1.2 测试方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 重金属总量
5.2.2 重金属形态分布
5.2.3 重金属潜在迁移能力
5.2.4 重金属生物有效性的变化
5.3 本章小结
6 反应器微生物种群多样性研究
6.1 材料与方法
6.1.1 污泥总 DNA 的提取
6.1.2 PCR 扩增
6.1.3 变性梯度凝胶电泳（DGGE）和产物分析
6.1.4 分析方法及试验仪器
6.2 结果与分析
6.2.1 污泥总 DNA 提取及 V3 区 PCR 扩增产物分析
6.2.2 反应器微生物多样性分布
6.3 本章小结
7 结论及建议
7.1 结论
7.2 论文创新点
7.3 存在的问题及建议
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读博士期间发表的部分论文
B. 作者在攻读博士期间参与的相关科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]剩余污泥厌氧消化过程重金属形态转化及生物有效性分析[J]. 刘晓光,董滨,戴翎翎,戴晓虎. 农业环境科学学报. 2012(08)
[2]污泥热干化技术适应性分析及未来发展趋势[J]. 李润东,张万里,孙洋,贺业光. 可再生能源. 2012(05)
[3]添加不同比例的石灰对污泥稳定化的模糊评价[J]. 蒋建国,殷闽,李春萍. 环境工程学报. 2012(02)
[4]脱水污泥石灰处理工艺分析[J]. 应梅娟,赵振凤,崔希龙,赵媛,陈小宏,张健. 中国给水排水. 2011(18)
[5]TISTD反应器中的菌群结构及生态变化[J]. 叶姜瑜,丁维,何强,孙兴福. 土木建筑与环境工程. 2011(01)
[6]渗滤液难降解物质物化性质研究[J]. 楼紫阳,李鸿江,赵由才. 环境化学. 2011(01)
[7]城市污泥特性及其干化技术[J]. 王睿坤,刘建忠,虞育杰,周俊虎,岑可法. 给水排水. 2010(S1)
[8]阿维菌素废水工业化UASB颗粒污泥产甲烷菌群分析[J]. 刘春,马俊科,吴根,杨景亮,郭建博,李再兴. 环境科学. 2010(03)
[9]污水处理中几种去除药物及个人护理用品方法的机理及效果比较[J]. 宋存义,汪翠萍,李晖. 环境工程学报. 2009(11)
[10]中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势[J]. 杨军,郭广慧,陈同斌,郑国砥,高定,杨苏才,宋波,杜伟. 中国给水排水. 2009(13)
硕士论文
[1]初沉污泥的连续厌氧消化和硫化物的抑制研究[D]. 刘中芳.西安建筑科技大学 2011
本文编号：3576803
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