深井曝气法处理城市污水厂污泥中试试验研究

【摘要】：我国的市政污泥产量庞大、成分复杂,其中有机物的高含量致使其极易腐败,产生恶臭,从而造成严重的环境二次污染。随着我国城市化进程的加快和污水处理率的提高,以及环保认识的深入,污泥的处理已成为我国环境保护中面临的日益紧迫和严峻的问题。深井曝气是利用潜置于地下的竖向反应器对污泥进行超深水好氧消化的一种高效活性污泥工艺,具有污泥VSS去除率高、污泥水力停留时间短的、病原菌灭活率高、占地使用面积小等优势,近年来备受国内污泥处理行业的关注。自上世纪七八十年代开始在欧美等城市得到推广和应用,我国目前还没有关于深井曝气法处理污泥工艺的工程应用实例。本课题组依托中国西北某污水处理厂设计建造的城市污水污泥深井曝气中试系统,分别采用批式和半连续运行方式,试验污泥深井曝气条件对系统中挥发性悬浮固体(VSS)、温度、pH、ORP、污泥比阻、DHA和病原菌等影响,探讨相关运行条件对深井反应器内温度提升、病原菌灭活、污泥脱水性能以及污泥VSS去除率的影响,以获得消化反应系统最适宜运行条件,力求通过该中试研究探讨在中国开展深井曝气处理城市污水厂污泥的可行性。研究结果表明:在曝气曝气量为1.5~1.8 L/(h?L污泥),进泥含水率在94.5~95.5%之间,进泥有机份含量为55~65%的运行条件下,深井曝气中试系统运行到第18d时一级反应区温度能达到50.8℃,温度升高有助于VSS去除率提高,病原菌在此温度条件下的灭活率能够达到百分之百,同时污泥脱水性能受高温影响较大;研究中发现适宜的曝气量能取得较好的去除效果,对于VSS浓度为38.5g/L的污泥曝气量取1.5~1.8 L/(h·L污泥)为宜,VSS的去除率可达到40.1%;除此之外,反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌,微氧环境更有利于VSS的降解,ORP最低为-256 mV;研究还发现反应体系COD与DHA呈下降趋势,高温好氧条件能使污泥不再具备生物活性能力同时促进COD消耗,进而实现污泥稳定的良好效果;污泥深井曝气中试系统并不是严格意义上的“自升温”,使其高温状态的部分热量来源于空压机所提供的压缩空气带来的热量。 【关键词】：深井曝气 曝气量 反应温度 VSS去除 污泥
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究目的意义12-13
• 1.3 研究内容13
• 1.4 研究技术路线13-15
• 2 污泥处理处置研究综述15-28
• 2.1 污泥处理处置技术15-26
• 2.1.1 污泥好氧消化概述15
• 2.1.2 传统好氧消化（CAD）工艺及消化效能15-18
• 2.1.3 污泥自热高温好氧消化（ATAD）工艺18-21
• 2.1.4 VERTADTM污泥处理工艺21-26
• 2.2 国内外关于深井曝气处理系统研究现状26-28
• 3 深井曝气污泥处理处置系统28-36
• 3.1 深井曝气机理28-29
• 3.2 污泥深井曝气中试处理系统工艺流程29-30
• 3.3 污泥中试试验主要构筑物的设计30-33
• 3.4 污泥深井曝气法处理污泥的创新点33-34
• 3.5 主要技术经济指标及与其它工艺效益比较34-36
• 3.5.1 主要技术经济分析34-35
• 3.5.2 与其他工艺处理技术比较35-36
• 4 中试实验研究方案及分析方法36-46
• 4.1 实验目的36
• 4.2 实验方案36-37
• 4.3 实验材料与装置37-40
• 4.3.1 实验材料37-39
• 4.3.2 实验装置39-40
• 4.4 分析方法40-44
• 4.4.1 MLVSS与MLSS浓度的测定40
• 4.4.2 COD指标的测定40-41
• 4.4.3 污泥比阻指标的测定41-42
• 4.4.4 污泥中病原菌的测定42
• 4.4.5 污泥EPS的测定42-43
• 4.4.6 污泥pH的测定43
• 4.4.7 污泥含水率的测定43
• 4.4.8 污泥DHA的测定43-44
• 4.4.9 污泥ORP的测定44
• 4.4.10 流速及温度的测定44
• 4.5 计算公式44-46
• 4.5.1 半连续运行条件下VSS去除率的计算44
• 4.5.2 氧利用率的计算44-46
• 5 试验结果与讨论46-60
• 5.1 最佳工艺参数的确定46-52
• 5.1.1 流速与气量之间的关系46
• 5.1.2 不同曝气条件对系统反应温度的影响46-47
• 5.1.3 不同曝气条件对污泥VSS去除率的影响47-49
• 5.1.4 不同污泥含水率对系统反应温度的影响49-50
• 5.1.5 不同污泥含水率对系统VSS去除率的影响50-51
• 5.1.6 污泥水力停留时间对污泥稳定化效果影响51-52
• 5.2 高温好氧消化对污泥稳定性、灭菌效果及污泥脱水性能影响52-58
• 5.2.1 COD含量变化52-53
• 5.2.2 脱氢酶活性(DHA)变化53-54
• 5.2.3 PH及ORP变化54-56
• 5.2.4 病原菌灭活情况56
• 5.2.5 污泥比阻与胞外聚合物（EPS）的变化56-58
• 5.3 消化污泥特征变化58-60
• 6 结论60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 硕士研究生学习阶段发表论文、专利67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

深井曝气技术现状和应用    杨宝林

调节好氧消化pH值提高污泥沉降和脱水性能    张艳萍;彭永臻;王亚宜;张树军;乔海兵;胡建阁;

自热式高温好氧消化工艺的氧化还原电位研究    程洁红;周全法;朱南文;

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析——以北京市为例    张义安;高定;陈同斌;郑国砥;李艳霞;

城市污泥处理处置方式及现状分析    杨柯敏;张春燕;张燕;隋国舜;

城市污水污泥的处理处置技术及工艺分析    刘亚勇

污泥高温好氧消化微生物作用机理的研究进展    刘树根;朱南文;

污泥中的重金属特性分析和生态风险评价    任福民;周玉松;牛牧晨;许兆义;

北京市污水处理厂污泥处理处置现状及对策    吴敬东;熊建新;黄炳彬;李文忠;孟庆义;何春利;

上海城市污水处理厂污泥资源化利用及其市场需求浅析    陈华;朱石清;张善发;张辰;

自热式高温好氧消化工艺在中小型城市污水厂的应用前景    程洁红;戴界红;罗胜利;

Fenton试剂用于剩余污泥好氧消化的研究    杜艳;孙德栋;郭思晓;马妮娜;薛芒;张新欣;马春;薛文平;董晓丽;

深井曝气技术发展及探讨    温新品;

福州市洋里污水处理厂氧化沟工艺运行情况及改进分析    翁齐文;

深井曝气法处理皂化废水的工业性试验    邹路易,刘德进,夏越青

污泥固化/稳定化技术现场试验研究    朱伟;吉顺健;李磊;郑修军;

重庆市某小城镇地表水污染控制及可持续发展规划研究    唐燕秋;熊强;张可;

自然式高温好氧消化工艺及其在中小型城市污水厂的应用前景    程洁红;周全法;孔峰;戴界红;

A_mO_n一体化污水生物处理小试研究    王华丽;刘长青;张亚雷;杨海真;

城市污水污泥土地利用若干问题探讨    尹军;王亮;王建辉;张小雨;

城镇污泥处理处置过程中污泥热能综合利用的应用案例    易庆国;伍淳明;尹贤军;

基于灰色聚类分析法的城市内湖水环境功能指标评价研究    郭红兵;陈荣;王晓昌;

滁州市明湖区域概念性规划水专题研究介绍    王永;赵萍;胡庆刚;张乐益;孟娇蓉;褚书顶;

城市污泥特性分析及其在生态修复中的应用研究    谭国栋

污泥的粉煤灰调理和污泥陶粒的制备及应用研究    岳敏

城市污水污泥电动脱水机理试验研究及多场耦合作用理论分析    冯源

天然矿物填料生物滴滤池污水与臭气同步处理研究    匡颖

排除厌氧富磷污水ERP-SBR除磷脱氮工艺研究    吉方英

DASB、W-SFCW特性及联合工艺处理生活污水的研究    何成达

两级SBR除磷脱氮工艺技术及其运行控制参数研究    龙北生

高效藻类塘处理农村生活污水氮磷去除机理及工艺研究    何少林

西安市第四污水厂水质分析及分段进水A/O生物脱氮工艺研究    王社平

玉绣河点源污染分散处理模式研究    宫兆国

矿物掺料及生物技术在城市污泥烧结砖制备中的除臭及改性作用研究    孟杰

城市污泥对植物、土壤及水体的影响研究    周海浩

造纸污泥的生物干化试验研究    陈清林

印染污泥固化/稳定化试验研究    周剑波

脱硫灰与微波辐射协同作用改善污泥脱水性能的研究    杨国友

Cl、S、P对污泥中多重金属耦合迁移规律的影响    张智慧

天津市碧水方案战略环境评价及构建水污染防治体系的研究    王亮

缺氧滤池—连续流间歇曝气活性污泥一体化反应器试验研究    程志鹏

活性污泥-生物滤池一体化反应器装置处理城市污水试验研究    刘智萍

超声波辐射促进污泥需氧消化工艺研究    许龙

污泥能源化的前景探讨    赵锐;刘丹;李启彬;黄明星;胡香芳;

我国森林与园林绿地污泥的利用及其展望    李贵宝,尹澄清,单保庆

德国的污泥利用和处置(Ⅰ)    姚刚

剩余污泥好氧堆肥生产有机复混肥的肥分及效益分析    田宁宁,王凯军,柯建明

城市污泥的处理处置与资源化利用    熊帆,黄君涛,钟理

上海城市污水处理厂的污泥处置途径探讨    邓晓林,王国华,任鹤云

污泥处理与处置技术的进展    赵丽君,张大群,陈宝柱

剩余污泥处置的减量化发展方向    吴健波,刘振鸿,陈季华

污泥好氧堆肥产品(复合肥)的农田试验    田宁宁,王凯军,曹从荣,董克虞

污泥热水解技术的发展及应用    王治军,王伟,李芬芳

上海市将建7座污泥处理厂    杨琦

污泥处理技术的现状及发展探讨    刘超

清华大学研制成功移动式污泥处理装置    

探索治理制革污泥的新对策    王永昌

污泥中病原物的环境与健康风险及其削减途径    孙玉焕,骆永明

资金，污泥治理不可承受之重    俞崇武;

亚洲最大污泥处理设施全面开建    杨琦;

城镇污水厂污泥处理技术    王发珍;李天增;

中日研讨污泥处理与资源化利用    

“排污不治污”乱象何时终结?——聚焦中国污泥处理困境    袁业飞;

污泥低温碳化技术分析和应用实例    于洪江;

炭化技术在污泥处理中的应用    刘静;梁轲;

污泥处理与处置存在的问题和解决方案    李洪;徐庆元;王华峰;宋宝增;

污泥处理过程中的物质与能量流分析    张健;

污泥直接制砖的可行性再分析    俞锐;左明;王菲菲;

污泥复肥的农业应用研究    黄伟;俞林火;叶静;马军伟;郑纪慈;

污泥制建材产品的新技术    董庆海;罗继亨;

济钢球团配加利用炼钢污泥    王峰;乔庭明;南文哲;任洪华;高坤;

污泥制建材产品的新技术    陈玲;董庆海;

炼钢炼铁污泥的处理和应用    贺建峰;

高明现两万吨疑似印染污泥    佛山日报记者 孔德钦

城市污泥处理“后遗症”    本报记者 李雪梅

污泥处理成环保热点    记者 唐爱平

武汉将建3座污泥处理厂    见习记者 程凤 通讯员 鄢祖海

绍兴打响反偷倒污泥之战    本报通讯员 徐晶锦　记者 晏利扬

工业污泥还有价值可挖    本报记者 姚伊乐

黑龙江最大污泥处理厂投用    本报记者 吴殿峰

妥善处置工业污泥已刻不容缓    张岳南

破解污泥处理题    记者 杨永芹

盛泽：污泥变资源 环境受益 经济得利    本报记者 王凯 巩劲标

A+OSA污泥减量工艺微生物群落结构及代谢特征研究    宁欣强

污泥水热处理过程中重金属的迁移行为    施万胜

生物可降解螯合剂IDS与GLDA去除工业污泥中重金属的研究    吴青

造纸脱墨污泥制造纤维板及除臭初步研究    刘贤淼

填埋场固化污泥屏障材料的阻滞特性研究    刘福东

污泥热干燥与焚烧特性研究    肖汉敏

赤红壤坡地上污泥污染物随地表径流流失的研究    陈炎辉

污泥间接薄层干燥与热压力耦合脱水干燥研究    王伟云

污泥复合燃料热利用特征与灰渣成型性能    张辉

印染污泥的生态治理    李晓阁

红壤中污泥N、P、K释放及淋溶研究    拜得珍

不锈钢冷轧副产污泥的优化利用技术研究    王存坡

两性污泥脱水剂的制备及其对污泥絮体特性的影响研究    齐亮

脉冲超声耦合水力空化浸取分离污泥中重金属的研究    伍琳瑛

污泥粘壁与三段法干燥特性研究    赵松辉

污泥中具有生物有效性重金属的化学法去除及效果评价    宣梦茹

铜冶炼废水污泥电动修复装置与技术研究    胡艳平

预干燥污泥与煤矸石混燃技术研究    王雨

化工废水处理污泥中有机污染物累积与分布特征    魏长河

大尺度污泥堆肥发酵槽吹吸式排风系统研究    李欢