生物质对生活污水处理及资源化研究

【摘要】： 城市生活污水是一种潜在的水资源,含有的丰富的碳氢能源,本文利用生物质材料丰富孔网结构的特性,低成本的净化处理城市生活污水,浓缩碳氢能源,并利用回收吸附工艺的生物质作为沼气生产原料产生沼气能源,达到了真正的污水资源化利用,符合循环经济的要求。 本课题选用的生物质材料为沙树的刨化和锯末,由锯末吸附特性研究、水处理工艺、厌氧发酵产沼系统三部分组成。 对锯末的吸附特性研究得出,粒径越小,吸附剂的表面积越大,有利于吸附;低温有利于反应向吸附的方向进行;pH低时,水中有机物和锯末发生交换吸附,吸附点更加活跃;适当的剂量和振荡也会提高吸附效率。 在水处理工艺中,生活污水首先经过预处理池和调节池进行预处理,然后流入多级吸附塔,污水经处理后进入后续处理。整个系统的污水去除率达到60%～70%。 厌氧发酵产沼系统采用单相厌氧发酵系统,先进行回收生物质的发酵可行性研究,然后研究如何选择生物质厌氧发酵的条件提高产气量。通过对接种物量、物料粒径、总固体含量(TS)、C/N比等不同影响因素进行对比实验,研究它们对于生物质厌氧发酵产沼效率和反应周期影响,以及随着这些影响因素反应过程中pH值的变化,了解到这些影响因素对于生物质厌氧发酵产沼的正面和负面影响。最后,采用正交实验设计,快捷地获得了厌氧发酵产沼气最佳条件。得出反应温度为55±1℃,采用间歇式搅拌,反应料液的pH值调整在6.5～7.5范围内,生物质厌氧发酵产沼的最佳条件是:生物质粒径0.8mm,总固体含量10%,C/N比值20,接种物量20%。 【关键词】：吸附机理 生物质吸附塔 碳氢能源 厌氧发酵
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-30
• 1.1 生物质材料现状及现用技术概括9-18
• 1.2 生活污水特点及处理技术概括18-29
• 1.3 本课题的目的和意义29-30
• 2 试验原理30-41
• 2.1 预处理池处理污水机理30
• 2.2 生物质吸附塔处理污水机理30-34
• 2.3 沼气发酵的基本原理和工艺条件34-41
• 3 试验方案与装置设计41-47
• 3.1 试验工艺设计41-42
• 3.2 试验装置设计42-46
• 3.3 本章小节46-47
• 4 生物质处理生活污水研究47-64
• 4.1 生物质吸附机理研究47-59
• 4.2 生物质处理生活污水工艺研究59-62
• 4.3 本章小结62-64
• 5 生物质厌氧发酵产沼实验64-82
• 5.1 生物质厌氧发酵产沼实验方法64-66
• 5.2 可行性对比试验66-69
• 5.3 生物质厌氧发酵产沼因素分析和正交实验69-80
• 5.4 本章小结80-82
• 6 全文总结与展望82-84
• 6.1 总结82-83
• 6.2 展望83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-89

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