一、我国城市污水污泥的特性与处置现状(论文文献综述)
孟详东[1](2021)在《基于低温热转化的污泥中磷的迁移转化及回用研究》文中指出污水污泥是城镇污水处置过程中产生的半固态废弃物,水分和有机物含量高,极易变质腐败。污泥内富集大量微生物、病原体、药剂、重金属和有机污染物等污染物。如不妥善处理会污染土壤、水体和大气,给生态环境和生命健康带来极大风险。同时,污泥中富含高热值有机物和营养元素,具有能源和资源化利用潜力。特别是污泥中富集了污水中50%以上的磷元素,是巨大的磷资源库。因此,在污泥无害化和减量化处置的基础上,实现磷的资源化利用受到广泛关注。热处置方法因其能大幅缩减污泥体积、消灭病原微生物、分解有机污染物和回收利用能量等优势成为污泥处置研究热点。同时,污泥热处置会提高产物中磷含量。然而,目前缺少适用于磷资源回收利用的污泥热处置方法,对污泥热处置过程磷形态转化、产物中磷资源回收利用或改性的研究不足。对此,本文以实现污泥中能源和磷资源的高效回收利用为目标,设计利用污泥自身热值、降低飞灰产量的低温燃烧系统,对污泥低温燃烧特性、各相产物组分分布特点、热处置方式和条件对磷迁移影响、低温热处置过程中磷转化路径以及热产物中磷释放回收方法和机理等内容开展系统深入的研究,并提出生物质耦合污泥低温燃烧改性研究,对混烧特性、产物和混烧过程中磷迁移转化规律进行全面研究,为污泥的清洁高效资源化利用提供技术支持、理论基础和参考方案。本文首先利用流化床焚烧、热解和低温燃烧三种方法,研究热处置方式、温度和气氛对固相产物磷富集率、含量和有效性的影响。热处置可提高热产物磷含量至85 mg/g以上。高温焚烧不利于磷的富集和有效性的提高,焚烧温度高于800℃时,磷富集率低于75%。提高氧气浓度增加磷的生物可利用性,纯氧低温灰中生物有效磷含量48.7 mg/g。低温燃烧和热解可以降低污泥中重金属的浸出毒性。污泥中重金属随氧化程度加深从易浸出形态向稳定形态转化,低温氧化方式是适用于污泥中磷回收利用的热处置方式。开展了污泥低温燃烧特性和气相、液相产物的研究。利用污泥低温燃烧设备研究空气流速和污泥粒径及含水率对燃烧峰值温度、锋传播速度和气、液相产物组分的影响。结果表明,当空气流速小于10.4 mm/s时,燃烧锋面蔓延速度随空气流速增加,超过这一范围时对流换热增强,减缓了燃烧锋面蔓延速度;空气流速增加降低了液相产物的产率。增加含水率会降低峰值温度和燃烧锋面蔓延速度,含水率超过11%的污泥无法维持低温燃烧;含水率的提高不利于污泥的完全燃烧,提高了液相产物产率。增加污泥粒径降低了低温燃烧的峰值温度;燃烧锋面蔓延速度随粒径增大先升高后降低,粒径大于1.0 cm时,燃烧锋面蔓延速度受比表面积影响,氧化反应速率主导对蔓延速度的影响,小于1.0 cm时,燃烧锋面蔓延速度主要受堆积密度影响,堆积密度的增大减缓了污泥质量损失速度,增大粒径会提高焦油产率,对焦油中各组分有机化合物的相对含量影响较小。研究了磷在污泥低温热转化过程中的迁移转化机理。污泥中无机磷占总磷的含量超过80%,热解促进有机磷转化为无机磷,使正磷酸单酯和焦磷酸盐转化为正磷酸盐;提高热解温度有助于非磷灰石无机磷(NAIP)向磷灰石无机磷(AP)转化,AP相对含量随温度升高而增加。污泥中的有机磷和多聚磷酸盐在低温燃烧过程中分别转化为无机磷和正磷酸盐,使蓝铁矿(Vivianite)和水铁矿磷酸盐络合物(P-Ferrihy)转化为Fe PO4和钙-磷化合物,促进产物中钙-磷化合物的形成。污泥低温燃烧灰中总磷和无机磷含量随氧气浓度升高而增加,促进了NAIP向AP的转化,有助于促进燃烧灰中Ca HPO4和P-Alumina分别向HAP和Al PO4转化,氧化程度加深使Fe PO4向铝-磷或钙-磷化合物转化,提高了污泥灰中磷的稳定性和生物可利用性。对污泥低温燃烧灰中磷的释放和回收进行了研究。利用“酸提取-树脂净化-磷酸铵镁结晶”方法将低温燃烧灰中磷以高纯度鸟粪石(Mg NH4PO4)形式回收。使用盐酸提取低温灰中的磷,酸浓度不低于0.4 mol/L时,液固比对磷浸出效率影响小;液固比不高于20 ml/g时,酸浓度对金属元素浸出效率影响小;优化的酸提取条件为0.8 mol/L的盐酸溶液,20ml/g液固比,磷的提取效率为97.2%,提取液中金属杂质含量低。参数方程Thomas模型对阳离子交换树脂吸附提取液中Fe3+过程的描述性好,综合模拟和实验结果确定净化富磷提取液的最佳参数条件。以高纯度鸟粪石晶体从净化液中提取磷的最佳条件为溶液中氮、磷和镁的物质的量之比为1.2:1.2:1,溶液p H值为10.0。本研究提高磷回收效率至84%,含磷终产物鸟粪石晶体中重金属含量低于农用磷肥限制标准。最后,对玉米芯、稻壳和大豆秸秆与污泥低温混烧过程磷迁移特性和产物进行研究。结果表明,生物质掺混增加了污泥基燃料中挥发分含量和热值,减少了灰分含量,提高了燃烧速率。混烧后铁-磷化合物和Na OH可溶性磷含量减少,钙-磷化合物和HCl可溶性磷含量增加。污泥中的磷酸单酯和焦磷酸盐与生物质中的有机植酸在低温燃烧过程中分解,释放出的正磷酸根与金属阳离子反应生成Fe PO4、Al PO4、Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2等金属磷酸盐。燃料中钙取代铁-磷化合物和铝-磷化合物中铁和铝生成Ca2P2O7,Ca(PO3)2,Ca HPO4和羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2);生物质为该转化提供钙源和镁源,促进铁/铝-磷化合物向钙/镁-磷化合物转化。钙源的增加促进缺钙型羟基磷灰石向羟基磷灰石转化。钙或镁含量高的生物质有助于提高产物中磷的生物有效性,生物质中钙含量越高效果越明显。
刘登登[2](2021)在《复合矿物吸附剂对砷和硒的吸附性能研究》文中进行了进一步梳理城市污水进行脱水处理后将会得到城市污水污泥,由于污水来源广泛,导致城市污水污泥中含有的物质也同样多种多样,而污泥中含有的有害物质砷和硒在污泥进行焚烧处理时将会以As2O3和SeO2的气态形式富集在飞灰中,如果直接排放至大气中将会对人类和环境带来巨大的危害,因此研究如何更好更有效的祛除飞灰中的砷和硒显得至关重要。本文通过利用矿物质吸附砷和硒的方法进行处理,研究的吸附剂包括CaCO3、Fe2O3、A12O3以及分子筛,并探究了温度以及SO2浓度对砷和硒吸附的影响。通过立式炉进行实验的方法研究了砷和硒的吸附,且对实验结果进行了表征,并对反应机理进行了分析和讨论,为进一步研究污泥焚烧过程中砷和硒吸附提供了参考价值、指明了研究方向。通过立式炉实验研究了 CaCO3和Fe2O3对污泥焚烧过程中挥发的As2O3和SeO2的吸附性能,并探究了 CaCO3和Fe2O3按照不同掺混比例混合时复合吸附剂对As2O3和SeO2的吸附性能。研究结果表明:CaCO3和Fe2O3对As2O3和SeO2的吸附主要为化学吸附,CaCO3和As2O3反应生成Ca3(AsO4)2,CaCO3和SeO2根据温度不同将会反应生成CaSeO3和CaSeO4,Fe2O3和As2O3反应生成FeAsO4,Fe2O3和SeO2反应生成Fe2(SeO3)3,且CaCO3的吸附性能要强于Fe2O3;复合吸附剂自身将会发生化学反应生成Ca2Fe2O5和CaFe2O4,同时对As2O3和SeO2进行吸附作用,而复合吸附剂的吸附效果将会优于单一吸附剂,且CaCO3和Fe2O3的掺混比例为3:1时吸附效果最佳。同样研究了温度和S02浓度对砷和硒吸附的影响,研究结果表明:当使用CaCO3作为吸附剂时,吸附最佳温度为900℃,SO2的加入将会抑制CaCO3对As2O3和SeO2的吸附;当使用Fe2O3作为吸附剂时,吸附最佳温度为800℃,SO2的加入将会促进Fe2O3对As2O3 和 SeO2的吸附。A12O3和分子筛具有较大的比表面积和孔隙结构,可以为砷和硒的吸附提供较多的吸附位点,因此研究了Al2O3和分子筛对As2O3和SeO2的吸附性能,并且对Al2O3和分子筛进行金属负载,负载的金属离子为Ca2+和Fe3+,研究Al2O3和分子筛金属负载对As2O3和SeO2的吸附性能,还探究了 Ca2+和Fe3+按照3:1的比例进行负载时的吸附性能。研究结果表明:Al2O3和分子筛对As2O3和SeO2的吸附主要为物理吸附,而进行金属负载后进行的吸附过程中化学吸附和物理吸附将会同时发生,并且随着Ca2+和Fe3+浓度的升高,吸附剂对As2O3和SeO2的吸附量随之逐渐升高,浓度达到一定值后,吸附将会趋于饱和,当Ca2+和Fe3+按照3:1的比例进行负载后,吸附量将会在单独负载Ca2+和Fe3+时吸附量之间,此时两种金属离子的掺混将没有明显的促进效果。同样研究了 SO2对Al2O3和分子筛金属负载吸附As2O3和SeO2的性能,研究结果表明:SO2对A12O3和分子筛负载Ca2+的吸附具有一定的抑制作用,对A12O3和分子筛负载Fe3+的吸附具有一定的促进作用。使用分子筛负载Ca2+的吸附剂对As2O3和SeO2同时吸附,改变其中一个浓度研究其吸附情况,研究结果表明:吸附剂同时吸附As2O3和SeO2时,As2O3和SeO2之间将会产生一定的竞争关系,且As2O3更易被吸附;当SeO2浓度不变,逐渐增大As2O3的浓度时,As2O3的吸附量将会快速升高,然后升高速度减缓,而SeO2的吸附量将会逐渐降低并稳定于一个较低的数值;当As2O3浓度不变,逐渐增大SeO2的浓度时,As2O3的吸附量初始时较高且较为稳定,后续将会缓慢的降低,而SeO2的吸附量初始时较低,随后将会缓慢的升高。
易夏文[3](2021)在《正渗透浓缩消化剩余活性污泥的机理研究》文中研究指明随着城市化进展的加快,我国产生的城市污水量日渐庞大。城市污水处理厂在处理污水的过程中会产生大量的副产物—剩余污泥,并且剩余污泥处理成本与污水处理成本相当。因此,随着城市污水处理量的增加和污水处理率的提升,剩余污泥的处理与处置引起越来越多的关注。目前,常见的污泥处理工艺包括污泥浓缩和污泥消化。然而,传统的污泥浓缩和消化工艺存在着处理效率低、容易造成二次污染、操作复杂等问题。近年来兴起的正渗透(FO)技术因其出水水质好、膜污染趋势低、能耗低,受到了广泛的关注。针对传统污泥处理工艺存在的问题,考虑到FO技术具有污染物截留效率高和膜污染趋势低等优势,我们尝试将FO技术用于剩余污泥的浓缩和消化。目前,国内外关于采用FO技术浓缩和消化剩余污泥的研究报道较少,并且高污泥浓度下的FO膜污染机理尚不清楚。因此,本文主要考察了不同运行条件下FO技术浓缩和消化剩余污泥的效果,并分析了FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中的出水水质、FO膜运行性能以及FO膜污染行为;根据公式推导和实验验证建立了不同操作条件下污泥浓度变化的数学模型,尝试对FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中污泥浓度和消解率变化进行预测。主要研究内容和结果如下:(1)考察FO技术浓缩和消化剩余污泥的可行性。结果表明,在FO技术浓缩剩余污泥和FO技术结合微滤技术(MF)深度浓缩剩余污泥的研究中,剩余污泥分别被浓缩至30和50 g/L以上;在FO技术同步浓缩消化剩余污泥的研究中,剩余污泥被浓缩至30 g/L的同时,污泥消解率也超过了40%。以上结果说明,FO技术具有浓缩和消化剩余污泥的潜力。(2)考察FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中FO膜出水水质的情况。结果表明,由于FO膜的高效截留性能,FO技术浓缩和消化剩余污泥的过程中FO膜出水水质始终满足《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的标准,在剩余污泥浓缩和消化的同时,成功实现了水资源的回收利用。(3)考察FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中FO膜运行性能以及膜污染行为。结果发现,在剩余污泥浓缩和消化过程中,由于逐渐升高的污泥浓度造成了严重的膜污染,FO膜通量出现了明显的衰减。此外,污泥浓度对FO膜污染具有重要影响。当污泥浓度低于30 g/L时,FO膜表面污染主要为凝胶层,而当污泥浓度超过30 g/L后,逐渐在FO膜表面形成厚厚的泥饼层。(4)分析FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中污泥浓度的变化规律以及影响污泥浓度变化的因素。结果显示,在FO技术浓缩和消化剩余污泥过程中,水力停留时间(HRT)对剩余污泥浓度的变化具有显着影响。通过公式推导和实验验证,成功预测了不同工艺中不同HRT条件下污泥浓度的变化以及污泥消解率的变化。
任尊[4](2020)在《山东省某污水处理厂增容扩建工程研究》文中提出随着威海市经济的迅速发展和人口的不断增加,城镇规模进一步扩大,城市的用水量与日俱增。“十三五”期间,城市年用水量为6.5亿m3,新增中水能力为5万吨/日。与此同时,城市污水排放总量也随之增加,经规划预测,到2020年,威海市规划区污水平均日产生量将达到37.06万m3。该污水处理厂所在地城市建设正在加速,服务范围内大量工业污水并入排水管网。十三五规划目标为中心城区、次中心城区污水集中处理率达到95%以上,全市海洋功能区水质达标率保持100%。该污水处理厂规模为2万m3/d,现状污水厂已接近满负荷运行,急需进行增容扩建。通过对威海市用水量与排水量的预测,根据该污水处理厂现状运行数据分析,以出水水质达到国家一级A标准为目标,经过对一系列工艺措施的分析比较,最终确定该污水厂采用以MBBR工艺为核心的一整套污水处理项目方案。通过对进水水质特点分析,本工艺重点在于CODcr及氮的去除。通过与AAO氧化沟工艺的对比分析,MBBR工艺更具优势:其采用泥膜复合工艺,更耐冲击,便于管理维修;该污水厂一期提标工程即采用此工艺,其处理效果稳定且工作人员已熟知原理并熟练操作。通过对项目建成后环境影响分析,研究其存在的风险及能耗因素,找出与之相对应的解决措施,让该项目更加稳定、经济、高效。本文针对威海市污水处理排水现状,结合城市远景规划,对该污水处理厂扩建项目设计方案和环境影响进行了研究,已期为威海市污水处理及工程化应用提供工艺设计依据,并为威海市总体污水处理规划提供技术支持。
张强[5](2020)在《热水解消化污泥产成品土地利用研究与分析》文中研究指明从2013年北京市实施两个三年治污行动方案以来,污水处理设施建设实现了跨越式发展,污水处理能力有了明显的提高,但污泥处理处置问题日益凸显,污泥土地利用途径不畅制约了资源化发展。本论文通过对北京市中心城区正在运行的4座再生水厂污泥泥质进行监测研究分析,对4座污泥热水解预处理厌氧消化中心生产的产成品品质进行监测研究分析,探明主要理化、营养学、重金属和有毒有机污染物指标特性及适宜性。开展污泥林地跟踪试验和水萝卜、连翘、月季小区种植试验监测与分析,研究污泥产成品对土壤及植物的影响,为污泥资源化产品更好的开展土地利用工作提供理论基础和技术指导。针对污水处理厂污泥和热水解预处理厌氧消化污泥产成品监测研究表明:pH值、重金属含量、蛔虫卵检测值、总氰化物、多氯联苯和挥发酚含量符合现行污泥土地利用标准限值要求,监测测重金属汞接近标准限值,细菌总数、矿物油存在超标现象。污水厂污泥及热水解厌氧消化产成品中总养分、有机质含量丰富,因含水率偏高,农用和林用前还需进一步晾晒脱水。已建地利用典型工程监测研究表明:施用污泥前后已建工程表层土壤中重金属含量没有明显增加趋势,2040cm土壤重金属含量呈降低趋势,40-60cm土壤中仅重金属汞含量有所增加,重金属污染综合指数低于安全限值0.7,表明已建工程土壤(2040cm、4060cm)未受到重金属污染。热水解预处理厌氧消化污泥产成品栽植小区试验研究表明:施用污泥产成品对栽植小区表层土壤有一定的改良作用。随着施用量增加,水萝卜栽植小区表层土壤(0-20cm)重金属铅含量一直大于对照组,连翘栽植小区表层土壤(0-20cm)重金属镉、硼含量呈增加趋势,土壤重金属污染综合指数呈显着增加趋势。水萝卜栽植小区表层土壤(020cm)和月季、连翘栽植小区土壤(080cm)重金属含量均远低于农用土壤污染风险管控标准限值,重金属污染综合指数均低于安全限值0.7,表明对栽植小区土壤未造成污染。水萝卜产量与施用量呈显着相关趋势,施用量为5kg/m2水萝卜产量最大;月季高生长与施用量呈显着正相关,地径增长量和枝条重量均有不同程度的减少;连翘枝条长度、重量增加与施用量有关,施用量在5kg/m2时,连翘生物量增加最大。随着施用量增加,水萝卜重金属汞、砷、锌含量呈增加趋势,表明相较其他重金属,水萝卜对重金属汞、砷、锌吸收的富集能力较强。水萝卜中重金属铅、汞含量已超过食品标准限值,表明不适宜用热水解消化污泥栽植,会造成重金属污染;月季重金属含量均有不同程度的降低,结合月季枝条长度增加、地径增长量和枝条重量减少,表明月季的生长受到抑制,影响了对土壤重金属的吸附作用;连翘中重金属铅、汞、铜、镍、硼含量有不同程度的增加趋势,结合连翘枝条长度、重量均有所增加,说明连翘对土壤重金属具有一定的吸附作用。
花琦[6](2020)在《Q市污水处理厂污泥处置项目风险管理》文中研究表明随着我国城市化进程的不断加快,城市人口不断增加,污水处理规模日益增大,污水处理过程中所带来的污泥量不断增多,污泥的不恰当处置会对环境造成严重的影响。同时,随着社会的不断进步和发展,传统的污泥处置方法和工艺已经无法满足当前社会可持续发展和环境保护的需求,城市污水处理中的污泥处置问题也逐渐成为了当前城市可持续发展历程中亟需解决的首要问题。污泥处置行业在我国属于新兴行业,处置工艺和经验都还不太成熟,且主要存在着技术标准、施工工艺和施工规范不完善且专业技术人才短缺等实际问题,所以污水处理厂污泥处置项目面临着极大的风险。论文以Q市污水处理厂污泥处置项目为研究对象,通过风险识别、风险分析和风险应对来对项目实施的全过程进行风险管理,以期避免项目从立项到建设实施过程中所存在风险的发生,且通过对Q市污水处理厂污泥处置项目的研究和分析,得到以下结论:(1)Q市污水处理厂污泥处置工艺复杂,对环境、经济的可持续发展具有重要影响;(2)污泥处置过程中所包涵的风险分别为:立项风险、设计风险、施工风险、财务风险、人力资源风险和经营风险;(3)风险的发生对于项目施工而言是有成本的,风险管理目的在于降低或者最小化风险成本,在进行污泥处置风险应对中能够有效降低风险成本的方法有:规避、转移、降低和预防四种。本研究旨在对Q市污水处理厂污泥处置工程项目实施过程中所面临的施工风险进行识别、分析和应对,以期找出污泥处置风险管控的有效方法,为Q市污水处理厂污泥处置项目的实施提供风险管控策略和建议,进而推动我国污泥处置水平的不断提高。
徐永亮[7](2020)在《市政污泥基础特性及低温负压干化技术研究》文中研究表明近年来,我国城镇污水厂的年污泥产量一直在高速增长,预计2020年我国污泥产生量将会达到5550万吨。目前国内污泥处理系统普遍存在着寿命短、能耗高、运行效果不稳定、设备核心区域故障率高等问题。因此,研发一种既能满足污泥处理处置的要求,又有利于后续资源化利用的安全、经济、高效的污泥干化工艺,是污泥干化领域从业人员一直研究的热点问题。本论文主要研究市政污泥的基础特性和干化特性,首先对镇江市三处污水处理厂的污泥样品进行工业成分、元素含量分析以及表观粘度研究,然后设计出污泥干化小试装置,对其进行调试试验。主要研究内容如下:1.对三种污泥进行工业分析、非金属元素含量检测、常规金属以及部分重金属元素含量检测,结果显示,这三种污泥含水率都高于80%;征润州与京口区的污泥挥发分与固定碳含量较高,C和H含量明显高于谏壁污泥;而谏壁污泥的挥发分与固定碳含量较低,灰分含量较高;在污泥的金属元素含量检测中,常规金属元素含量较高的是Al、Fe、Ca和K,重金属中Zn和Cu的含量较高。2.对京口区污泥在不同的含水率、温度、转速、掺混比例和CaO添加比例下的表观粘度进行测量,结果显示,不同含水率的污泥在剪切速率较低时表现为假塑性流体特征,在剪切速率较高时表现为牛顿流体特征和宾汉流体特征;剪切速率与污泥的表观粘度数据拟合出幂函数模型;随着温度由20℃逐渐增高到80℃,污泥的表观粘度逐渐降低,剪切速率与污泥的表观粘度数据拟合出S函数模型;CaO添加导致污泥流变曲线与未添加CaO的污泥间差异性较大;经过返混后的污泥流变曲线与未返混污泥之间差异性不大。3.设计了低温负压干化装置并根据实际情况加工了小试装置,对污泥在不同干化温度、厚度、通风风量、CaO比例和返混比例的一系列工况下进行了试验研究,得出了相应的干化效果曲线与干化速率曲线,结果显示,污泥的干化速率主要会经历吸热区、快速区、降速区和低速区;污泥的干化速率基本与干化温度呈正相关,与污泥厚度呈负相关,干化效率最高的阶段主要集中在含水率范围为60%80%的快速区;对比干化消耗时间和功耗,得出在厚度为4 mm,干化温度为80℃和风量156 m3/h的情况下,添加2.5%的CaO以及10%的干污泥返混分别为一系列干化实验中最优的半干化和全干化条件。
连洁[8](2020)在《UASB处理高含固污泥热水解滤液的启动及特性研究》文中指出随着我国污水处理能力的提升,城市污水处理厂污泥产量也持续增加,污泥具有一定的环境风险,必须加以妥善处理与处置。目前对污泥的研究偏向于高效脱水和热解炭化制备污泥产品,热水解技术能够解决高含固污泥高效脱水问题,但该技术的瓶颈在于如何有效处理脱水后产生的副产物—热水解滤液。高含固污泥热水解滤液具有高有机物、高氮和高磷的特点,目前国内外对该滤液处理的探究较少,本研究针对高含固污泥热水解滤液开展厌氧处理试验,旨在为高含固污泥处理及其工程化应用提供技术依据。本试验针对高含固污泥热水解滤液采用中温UASB反应器进行厌氧处理及生物质能回收相关研究。首先,对实验室制备的高含固污泥热水解滤液进行组分分析、含量测定和可生化性分析,通过启动阶段的运行情况分析UASB启动方式和影响因素;启动完成后,继续减小水力停留时间(HRT),增加容积负荷,在三个不同的HRT下进行连续运行试验,分析此过程中进出水水质变化、有机污染物随反应器纵向降解特点,通过对不同负荷下厌氧污泥的生长情况进行镜检和粒度测定等,分析厌氧污泥的特性及生长变化;最后,通过生物化学甲烷势(BMP)试验,探究不同氨氮浓度对厌氧处理滤液过程中的抑制影响。主要结论如下:(1)UASB启动试验结果表明:在中温条件下,以厌氧絮状污泥作为接种泥,处理高含固污泥热水解滤液,通过逐步降低HRT,控制反应器容积负荷由低到高运行,可有效启动UASB反应器。进水滤液p H介于5.18~6.31,未对UASB产生酸化影响,在实际工程中加以应用,可以节约启动调试成本。启动过程中,最终平均容积负荷为2.38 kg/(m3·d),HRT为15 d,COD去除率达65%以上。与此同时UASB反应器内厌氧污泥的外观形态均为絮状污泥,UASB反应器内虽未形成颗粒污泥,也能够完成反应器的启动过程。(2)UASB连续运行试验结果表明:UASB完成启动后,逐渐缩短HRT,分别为7.58 d、5.04 d和3.79 d,对应的平均容积负荷分别为5.65 kg/(m3·d)、7.76kg/(m3·d)和9.62 kg/(m3·d),容积负荷最终提升至10 kg/(m3·d)左右,COD去除率约70%;稳定运行时去除的COD有82.86%转化为甲烷,该UASB厌氧系统效能增强,容积负荷的提升对UASB厌氧反应器处理热水解滤液并未造成较大的冲击。(3)UASB连续运行阶段水质监测结果表明:出水p H在7~8之间波动,出水氨氮浓度范围为1340~3944 mg/L,大于进水氨氮浓度540~1469 mg/L,反应器游离氨浓度平均值为233.6 mg/L,对该UASB厌氧系统无明显拮抗作用。热水解滤液中含有的金属离子与磷酸盐,在反应器内发生化学反应形成沉淀,使得磷酸盐平均去除率约30.02%。通过对UASB反应器基质浓度纵向降解分布的研究,该反应器对COD的降解主要依靠反应器污泥床层底部1/4的污泥层。(4)UASB厌氧污泥生长情况的分析结果表明:连续运行结束后,该UASB中厌氧污泥粒径在200~500μm之间的占41.46%。通过扫描电镜对污泥微生物相进行观察,厌氧污泥呈椭圆形,表面凹凸不平,布满孔洞和缝隙,形成厌氧污泥内部基质代谢产物和产生气体的运输通道。随运行时间的延长,分析甲烷菌群落结构发现,Methanosarcina优势菌群逐渐被氢利用型Methanospirillum所替代,并且乙酸为基质的产甲烷活性也逐渐降低,说明该UASB反应器的产甲烷途径由乙酸利用型向氢利用型转移。(5)不同氨氮浓度对厌氧处理热水解滤液的抑制试验结果表明:BMP样品中厌氧污泥与滤液混合的氨氮浓度为705 mg/L,厌氧消化过程中SCOD降解率为74.11%;添加外源氨氮浓度1000~3000 mg/L时,并未对厌氧消化系统产生明显抑制作用;外源氨氮浓度大于4000 mg/L时,会不同程度的产生氨抑制现象。厌氧污泥受不同氨氮浓度的毒性影响后,淘洗厌氧污泥以去除滤液基质中的氨氮,产甲烷菌群活性可得到快速恢复,说明氨氮浓度对厌氧污泥的毒性抑制作用可逆。为预防氨抑制现象发生,处理热水解滤液前,可采用空气吹脱法、化学沉淀法等以降低氨氮浓度。
高源[9](2020)在《高含固污泥热水解脱水液用作污水厂补充碳源的试验研究》文中指出随着我国环境标准的不断提高,对污水处理厂出水水质提出了更高的要求,对污水脱氮除磷的要求也大大提高。由于受到进水水质的影响,我国不少城市污水处理厂存在碳源不足的情况,严重影响生物反应池的脱氮效果。污水处理厂污泥经过充分热水解,大量的不溶态有机物转化为溶解态有机物,并转移至水解液中,如果将富含有机物的水解液用作污水处理脱氮过程中的补充碳源,既可以解决污水生物处理过程中碳源不足的问题,又可以实现污泥热水解液资源的回收利用,为污泥的高效处理提供一种新的思路,达到城市污水处理厂内“以废治废”的目的。本试验以高含固污泥(10%含固率)为对象,在时间为30 min、温度分别为140℃、170℃、200℃、230℃和260℃下进行水热预处理,测定预处理前后污泥泥质指标和溶解性有机物的变化情况。通过分析VSS/SS值、BOD5/SCOD值和溶解性有机物种类,判定高含固污泥热水解后脱水液的可生化性,获得最佳的水热预处理温度。然后,以最佳热水解温度下产生的脱水液为试验进水,采用SBR反应器,通过调整不同运行工况,对反应器进出水指标进行分析,判定脱水液本身是否具有较好的可生化性。最后,以人工模拟低碳氮比生活污水作为SBR反应器进水,以热水解脱水液作为外加碳源,按一定比例进行投加,通过连续运行试验,判定高含固污泥水解脱水液能否作为外加碳源,从而提高污水脱氮效率。主要结论如下:(1)通过对热水解预处理前、后的高含固污泥特性研究得出,在不同的水热预处理条件下均可有效破坏污泥细胞壁,蛋白质和碳水化合物充分水解。相比其他预处理温度而言,在170℃、30 min时,VSS水解率为40.9%,SCOD、溶解性蛋白质和溶解性碳水化合物浓度达到最大值分别为40.71 g·L-1、20.56 g·L-1和9.10 g·L-1;此时,热水解脱水液的VSS/SS和SCOD/TN值分别为0.30和11.44,理论上具有较好的可生化性。(2)通过对不同温度热水解后的脱水液进行傅里叶红外光谱扫描分析和三维荧光光谱扫描分析得出,在170℃时,高含固污泥中大分子有机物分解为小分子有机物,多糖分解为二糖和单糖,芳香族类物质浓度随着预处理温度的升高而降低,同时热水解脱水液中含有大量O—H键和蛋白质。高含固污泥经热水解后可将溶解性有机物(DOM)分为酪氨酸类、色氨酸类、富里酸类、可溶解性微生物产物和腐殖酸类物质五类,其中可被生物利用的微生物代谢产物和色氨酸类物质占比随水热温度的升高呈现先增大再减小的趋势,在170℃时达到最大(46.39%),同时在该温度下难被生物利用的腐殖酸类物质占比最小(37.47%),说明170℃为最佳水热预处理温度,更有利于后续污泥的资源化利用。(3)以170℃、30 min预处理条件下的热水解脱水液(稀释100倍)为进水,在不同工况下运行SBR反应器试验结果显示,当SBR总运行时间为6 h(其中:进水5 min;缺氧160 min;好氧160 min;静沉30 min;出水5 min,缺氧:好氧≈1)时,COD、总氮、氨氮、总磷和磷酸盐去除效率分别为73%、63%、77%、54.3%和59.1%,表明热水解脱水液具有较好的可生化性。(4)以人工模拟低碳氮比生活污水作为SBR反应器进水,进行连续运行试验结果表明,在上述最佳运行工况下,以170℃热水解脱水液作为补充碳源(进水:脱水液=1000:1)进行连续投加运行反应器,与未进行碳源投加的运行阶段(对照组)相比,出水COD、磷酸盐和总磷的去除率基本相当,分别为80.47%、54.1%和50.31%,而投加了补充碳源运行阶段的出水氨氮和总氮的去除率显着提高了25%左右。该试验结果可有效证明高含固污泥热水解脱水液作为补充碳源是可行的,可有效提高污水脱氮效率。
陈思[10](2019)在《污泥-稻壳共热解及生物炭吸附特性研究》文中提出随着我国城市化进程的逐渐发展,污水处理设施越来越完善,污泥产量也逐年增多。污泥中含有的难降解有机物、重金属、病虫卵等有害物质如果不经过妥善处理而直接排放会对大气、土壤和水体造成严重的污染。我国《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》明确指出城镇污泥应进行稳定化、无害化处理,并鼓励资源化利用。污泥的处置与资源化利用成为当今社会关注的重要焦点。热解作为污泥处置的一种有效方式不仅能消除污泥中的有害有机物和病虫卵等,并对污泥中重金属有明显的稳定化作用,稻壳的加入更能增加其稳定化效果。其热解产物生物炭是一种比表面积高,多孔的材料,并且含有丰富的有氧官能团,被广泛应用于重金属和有机污染水体的处理。污泥和稻壳的协同热解制备生物炭,不仅对污泥进行了无害化处理,而且实现了污泥和稻壳的资源化利用,实现了“以废治废”的环保主题。本文以预处理后的污泥和稻壳为对象,研究污泥-稻壳的共热解特性;探究共热解固体产物的物理化学性质和重金属的迁移转化规律;制备最优吸附能力的污泥-稻壳生物炭;并对最优污泥-稻壳生物炭进行改性处理以提高吸附能力;讨论改性前后最优污泥-稻壳协同热解生物炭对直接大红23染料(DR23)的吸附性能和机理。主要研究内容和成果如下:(1)通过对纯污泥、纯稻壳以及不同稻壳含量污泥-稻壳混合物热解的TG-MS分析,发现污泥-稻壳共热解过程中,稻壳辅料的添加促进了挥发性物质的分解,提高了污泥的着火温度,降低了其燃尽温度,并显着提升了混合物的反应活性。污泥和稻壳共热解的主要气体产物为H2,CH4,C2H2和CO2,它们释放量的大小顺序为CH4>CO2>H2>C2H2。稻壳的增加抑制了H2,CH4,C2H2的释放。污泥与稻壳共热解过程中存在协同效应,其协同效应控制了气体产物的生成,促进了碳氢化合物在固体产物中的富集,为固态残渣作为吸附剂提供了可行性。需要强调的是当稻壳掺量为30%时,其协同作用最为显着。(2)通过对纯污泥、纯污泥生物炭、不同稻壳含量污泥-稻壳共热解生物炭物化特性的比较与分析,发现稻壳含量的增加有利于生物炭比表面积和孔隙结构的增加,有利于生物炭的炭化和芳香化以及活性位点的增加。稻壳与污泥间的协同作用促进了碳氢化合物在S7R3C(30%稻壳含量污泥-稻壳生物炭)中富集,S7R3C的吸附潜力最显着。由于热解产率的大幅下降,纯污泥生物炭及污泥-稻壳混合生物炭中Cu,Pb,Ni,Zn总含量与原污泥相比有所提高,但是浸出量与原污泥相比明显减少。原污泥中的Cu,Zn以及纯污泥生物炭中的Cu浸出量超过污水综合排放一级标准,所有污泥-稻壳混合热解生物炭中的Cu、Pb、Ni和Zn浸出量均未超过污水排放一级标准。Tessier分步萃取研究结果显示热解可以使污泥中重金属向更稳定的形态转移,而稻壳的加入会进一步促进重金属向稳定态转变,并且其转变程度与稻壳掺量呈正比。由RAC指数可知,原污泥中Pb、Zn两种金属表现为中等风险。纯污泥生物炭及污泥-稻壳混合热解生物炭四种重金属都表现低分险或无风险,且RAC指数与稻壳添加量成反比。(3)采用RSM响应曲面法优化污泥-稻壳共热解生物炭基体的制备方案,获得最佳制备工艺为:裂解温度651.356℃,升温速率10℃/min,保持时间4.677h。正态分布检验,残差和预测值拟合图检验以及预测值和真实值拟合图检验显示拟合度极好。在最优工艺下制备的最优生物炭与非最优生物炭在元素含量,表面形貌,外观结构,表面官能团等方面进行了比较分析。结果表明,裂解温度及保持时间的增加提升了生物炭比表面积和孔隙数量,通过增加芳香化程度促进了生物炭与染料分子的π-π键结合,从而促进了吸附;同时表面官能团减少,降低了表面官能团与DR23分子中官能团的相互作用,抑制了吸附,促进和抑制共同作用产生了该最优制备条件。(4)将第三章制备的最优污泥-稻壳生物炭(OS7R3C)用草酸,酒石酸,KOH溶液,H2O2溶液,十四烷基-N,N-三甲基溴化铵溶液,Zr(OC3H7)4溶液分别进行改性处理。改性结果显示草酸改性生物炭(OAOS7R3C)和Zr(OC3H7)4溶液改性生物炭(ZOS7R3C)对DR23溶液的吸附效果最好。草酸溶液部分溶解了OS7R3C中矿物成分,增加了其孔隙结构,从而增加OAOS7R3C比表面积、孔径和孔容。而且草酸中羧基与OS7R3C中羟基发生酯化反应,引入了新的官能团酯基和更多羧基,物理和化学结构上的共同改善提高了OAOS7R3C对DR23的吸附效果。而正丙醇锆OS7R3C表面形成的Zr O2纳米颗粒,提升了ZOS7R3C对DR23的吸附能力。(5)OS7R3C和OAOS7R3C吸附强度超过了文献中报道的大部分吸附剂对DR23的吸附效果。其对DR23的吸附效果与p H值,生物炭粒径,染料初始浓度,吸附温度以及生物炭剂量有关。低的p H值更利于OS7R3C和OAOS7R3C对DR23的吸附,温度增加有助于吸附强度的提升,但提升效果不明显。吸附前后红外光谱、Zeta电位以及XPS光谱发生了明显的变化,说明大量DR23通过化学吸附附着在了这两种生物炭的表面。其中OS7R3C表面的-OH,-COOH在对DR23的吸附过程中起了很重要的作用,而OAOS7R3C表面的-OH,-COOH和-COOR在吸附DR23过程中起了很重要的作用。吸附数据与热力学Langmuir模型和动力学准二级模型拟合效果最好。热动力学模型证实吸附是自发的和吸热的,而且主要以化学吸附为主。OS7R3C和OAOS7R3C对DR23的吸附机理主要有表面进入,表面矿物质附着,静电作用,官能团相互作用以及π-π键结合。
二、我国城市污水污泥的特性与处置现状(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国城市污水污泥的特性与处置现状(论文提纲范文)
(1)基于低温热转化的污泥中磷的迁移转化及回用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 污泥的来源与分类 |
1.3 城市污水污泥成分、危害及处置现状 |
1.3.1 城市污水污泥的组成成分 |
1.3.2 城市污水污泥的危害 |
1.3.3 污泥处置方式及现状 |
1.4 磷资源概况 |
1.5 污水污泥中磷资源概述 |
1.6 污泥热处置过程中磷迁移转化的研究概况 |
1.6.1 污泥焚烧过程中磷的迁移转化 |
1.6.2 污泥热解过程中磷的迁移转化 |
1.6.3 污泥水热炭化过程中磷的迁移转化 |
1.7 污泥中磷资源回收研究概况 |
1.7.1 湿化学回收法 |
1.7.2 热化学回用法 |
1.7.3 现有研究存在的不足 |
1.8 本文研究内容及方法 |
第二章 实验装置及表征方法 |
2.1 污泥低温燃烧实验装置 |
2.2 样品特性表征方法 |
2.2.1 SMT磷形态分级测定方法 |
2.2.2 液相~(31)P核磁共振谱图分析 |
2.2.3 同步辐射X射线吸收近边结构谱分析 |
2.2.4 X射线荧光光谱分析 |
2.2.5 X射线衍射图谱分析 |
2.2.6 扫描电镜图像分析 |
2.2.7 BCR重金属分级测试及浸出实验方法 |
第三章 污水污泥焚烧、热解和低温燃烧产物中磷含量及有效性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设置与分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 污泥的理化性质 |
3.3.2 污泥热处置方式对固相产物中总磷含量及富集率的影响 |
3.3.3 污泥热处置方式对固相产物中磷生物有效性的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 污泥低温燃烧特性及气/液相产物研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验工况和步骤 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 污泥低温燃烧特性分析 |
4.3.2 污泥低温燃烧产物分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 磷在污泥低温热转化过程中的迁移转化研究 |
5.1 简介 |
5.2 实验材料及方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 污泥热解过程中磷的迁移转化 |
5.3.2 低温燃烧过程中氧气浓度对污泥中磷形态影响 |
5.3.3 污泥低温燃烧过程磷形态转化机理分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 污泥低温燃烧灰中磷的释放及回收研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料及方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验设置与分析方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 酸对污泥低温燃烧灰中磷及重金属释放影响 |
6.3.2 单独存在体系下CER对 Fe~(3+)和PO_4~(3-)的吸附 |
6.3.3 共存体系下CER对 Fe~(3+)和PO_4~(3-)的吸附特性 |
6.3.4 阳离子交换法对富磷提取液中金属离子和磷的去除效果 |
6.3.5 以鸟粪石形式回收磷的效率及影响因素 |
6.4 本章小结 |
第七章 生物质耦合污泥低温燃烧过程磷迁移转化研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料及方法 |
7.2.1 实验材料分析 |
7.2.2 实验方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 污泥及混合燃料理化特性 |
7.3.2 生物质耦合污泥低温燃烧的特性及对磷富集效率的影响 |
7.3.3 生物质耦合污泥低温燃烧过程中磷迁移转化机理 |
7.3.4 生物质耦合污泥低温燃烧对产物生物有效性的影响 |
7.4 本章小结 |
第八章 全文总结与展望 |
8.1 全文小结 |
8.2 本文创新点 |
8.3 研究内容展望 |
参考文献 |
作者攻读博士学位期间科研成果 |
(2)复合矿物吸附剂对砷和硒的吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 我国污泥处理状况 |
1.1.2 污泥处理方式 |
1.1.3 污泥焚烧过程中存在的问题 |
1.2 砷和硒吸附的研究现状 |
1.2.1 砷吸附的研究现状 |
1.2.2 硒吸附的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 实验装置及方法 |
2.1 实验所需样品 |
2.1.1 城市污水污泥 |
2.1.2 矿物吸附剂 |
2.1.3 分子筛 |
2.1.4 三氧化二砷和二氧化硒 |
2.2 实验反应系统 |
2.2.1 管式炉系统 |
2.2.2 立式炉系统 |
2.3 砷和硒吸附量测试系统 |
2.3.1 湿法消解 |
2.3.2 原子荧光仪 |
2.4 实验样品表征 |
2.4.1 X射线衍射 |
2.4.2 扫描电子显微镜 |
2.4.3 比表面积检测法 |
2.5 本章小结 |
第3章 碳酸钙和氧化铁对砷和硒的吸附研究 |
3.1 引言 |
3.2 碳酸钙对砷和硒的吸附 |
3.2.1 温度对砷和硒吸附的影响 |
3.2.2 温度对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.2.3 二氧化硫对砷和硒吸附的影响 |
3.2.4 二氧化硫对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.3 氧化铁对砷和硒的吸附 |
3.3.1 温度对砷和硒吸附的影响 |
3.3.2 温度对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.3.3 二氧化硫对砷和硒吸附的影响 |
3.3.4 二氧化硫对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.4 复合吸附剂对砷和硒的吸附 |
3.4.1 温度和掺混比例对砷和硒吸附的影响 |
3.4.2 温度和掺混比例对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.4.3 二氧化硫对砷和硒吸附的影响 |
3.4.4 二氧化硫对砷和硒吸附影响的机理分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 氧化铝和分子筛及其金属负载对砷和硒的吸附研究 |
4.1 引言 |
4.2 氧化铝对砷和硒的吸附 |
4.2.1 金属负载对氧化铝砷和硒吸附的影响 |
4.2.2 金属负载对氧化铝砷和硒吸附影响的机理分析 |
4.2.3 二氧化硫对金属负载氧化铝砷和硒吸附的影响 |
4.2.4 二氧化硫对金属负载氧化铝砷和硒吸附影响的机理分析 |
4.3 分子筛对砷和硒的吸附 |
4.3.1 金属负载对分子筛砷和硒吸附的影响 |
4.3.2 金属负载对分子筛砷和硒吸附影响的机理分析 |
4.3.3 二氧化硫对金属负载分子筛砷和硒吸附的影响 |
4.3.4 二氧化硫对金属负载分子筛砷和硒吸附影响的机理分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 分子筛同时吸附砷和硒的研究 |
5.1 引言 |
5.2 烟气中砷浓度变化对硒吸附量的影响 |
5.3 烟气中硒浓度变化对砷吸附量的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结及展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要学术成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)正渗透浓缩消化剩余活性污泥的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 剩余污泥特性及处理处置现状 |
1.2.1 剩余污泥来源与性质 |
1.2.2 剩余污泥处理处置现状 |
1.3 剩余污泥处理工艺概述 |
1.3.1 污泥浓缩 |
1.3.2 污泥消化 |
1.3.3 污泥脱水 |
1.3.4 污泥干化 |
1.4 膜分离技术在剩余污泥处理中的研究与应用 |
1.5 正渗透技术在剩余污泥处理中的研究现状 |
1.6 目前研究中存在的问题与研究意义 |
第二章 FO技术浓缩剩余污泥的可行性研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 剩余活性污泥 |
2.2.3 水质分析 |
2.2.4 膜污染分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 污泥浓度的变化 |
2.3.2 FO膜通量和污泥混合液电导率的变化 |
2.3.3 出水水质情况 |
2.3.4 FO膜污染分析 |
2.4 小结 |
第三章 FO技术结合MF技术深度浓缩剩余污泥的研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 剩余活性污泥 |
3.2.3 水质分析 |
3.2.4 膜污染分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 污泥浓度的变化 |
3.3.2 出水水质情况 |
3.3.3 膜通量和污泥混合液电导率的变化 |
3.3.4 FO膜污染分析 |
3.4 小结 |
第四章 FO技术同步浓缩消化剩余污泥的研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 剩余活性污泥 |
4.2.3 水质分析 |
4.2.4 膜污染分析 |
4.2.5 累计消解率的计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 污泥浓度以及污泥消解率的变化 |
4.3.2 出水水质情况 |
4.3.3 FO膜通量和污泥混合液电导率的变化 |
4.3.4 FO膜污染分析 |
4.4 小结 |
第五章 FO技术处理剩余污泥过程中污泥浓度的变化规律 |
5.1 前言 |
5.2 污泥浓度变化规律的理论基础 |
5.3 污泥浓度的变化规律 |
5.3.1 MLVSS浓度变化规律 |
5.3.2 MLVSS浓度变化规律的检验及修正 |
5.3.3 MLSS浓度变化规律及验证 |
5.4 不同工艺中MLSS、MLVSS及消解率的预测 |
5.4.1 不同工艺中MLSS和 MLVSS浓度的变化规律 |
5.4.2 不同条件下不同工艺中MLSS浓缩效果的预测 |
5.5 小结 |
主要结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)山东省某污水处理厂增容扩建工程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 我国城市污水处理现状 |
1.1.1 我国城市污水处理工艺及现状 |
1.1.2 我国城市污水处理厂现状 |
1.2 我国污水处理发展趋势 |
1.2.1 排污配水管网建设 |
1.2.2 污水处理能力提升 |
1.2.3 处理设施更新换代 |
1.2.4 污泥处置技术革新 |
1.2.5 提升循环再生利用 |
1.2.6 强化监管能力建设 |
1.3 城市污水处理厂增容扩建的问题探讨 |
1.3.1 地上式与地下式污水处理厂 |
1.3.2 排放标准存在区域性 |
1.3.3 技术工艺存在差异性 |
1.3.4 国产设备与进口设备 |
1.4 研究背景与意义 |
1.5 研究的内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 威海市排水及扩建污水处理厂问题分析 |
2.1 威海市排水工况及规划 |
2.1.1 威海市排水现状 |
2.1.2 受纳水体状况 |
2.1.3 规划范围与服务人口 |
2.1.4 规划污水量 |
2.1.5 污水排水分区及污水厂规划 |
2.2 威海市排水体制 |
2.3 威海市排水系统存在问题 |
2.4 拟扩建污水处理厂现状情况 |
2.4.1 现状工程 |
2.4.2 设计进出水标准 |
2.4.3 现状设施 |
2.4.4 运行情况 |
2.4.5 现状污水处理厂存在的问题与对策 |
第3章 增容扩建工程方案研究 |
3.1 设计规模的确定 |
3.1.1 规划情况 |
3.1.2 企业用水量情况 |
3.1.3 拟建规模确定 |
3.2 研究进排水质标准 |
3.2.1 设计进水水质 |
3.2.2 排放标准 |
3.2.3 处理程度的确定 |
3.3 污水处理工艺 |
3.3.1 工艺选择原则 |
3.3.2 进水水质特点分析 |
3.3.3 污水处理设施技术原则 |
3.3.4 污水预处理工艺方案论证 |
3.3.5 污水处理工艺比选 |
3.3.6 方案比选 |
3.3.7 深度处理工艺分析 |
3.4 污泥处理处置工艺 |
3.4.1 污泥处理处置目标 |
3.4.2 污泥量及污泥性质 |
3.4.3 污泥处置方案 |
3.5 除臭工艺比选 |
3.5.1 污水处理厂臭气性质 |
3.5.2 臭气处理方案确定 |
3.6 工艺设计 |
3.6.1 基础条件 |
3.6.2 总体技术方案分析 |
3.6.3 升级改造工程工艺设计 |
第4章 拟扩建工程环境影响分析 |
4.1 扩建工程环境影响分析 |
4.1.1 处理厂恶臭气体对环境影响分析 |
4.1.2 噪声对环境的影响 |
4.1.3 工程尾水排放对海洋环境的影响 |
4.1.4 固体废物的环境影响 |
4.2 环境影响控制对策 |
4.2.1 臭气污染控制对策 |
4.2.2 噪声污染防治措施 |
4.2.3 尾水排放的影响应急控制措施 |
4.2.4 固体废物污染防治措施 |
4.3 污水处理厂运行过程的环境及因环境导致的风险分析 |
4.3.1 风险情景分析 |
4.3.2 风险应急措施 |
4.4 节能分析 |
4.4.1 工程能源消耗计算 |
4.4.2 节能措施 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
(5)热水解消化污泥产成品土地利用研究与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 北京市污泥处置及资源化利用情况 |
1.2 课题来源及研究意义 |
1.2.1 课题来源 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外的研究与应用现状 |
1.3.1 热水解厌氧消化污泥处理处置现状 |
1.3.2 国外污泥土地利用的研究与应用现状 |
1.3.3 国内污泥土地利用研究与应用现状 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究方案 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 实验设计及研究方法 |
2.1 污水处理厂泥质监测研究实验设计 |
2.1.1 泥质监测点选择 |
2.1.2 泥质监测方案 |
2.2 污水处理厂污泥产成品监测研究实验设计 |
2.2.1 产成品监测点布设 |
2.2.2 产成品监测方案 |
2.3 检测方法 |
2.4 热水解消化污泥小区栽植试验设计 |
2.4.1 试验区基本概况 |
2.4.2 污泥产成品来源 |
2.4.3 试验布设 |
2.4.4 样品采集 |
2.5 数据分析方法 |
第3章 中心城典型污水处理厂泥质及产成品监测研究 |
3.1 中心城区典型污水处理厂污泥处置情况 |
3.2 中心城区典型污水处理厂泥质监测研究分析 |
3.3 中心城区典型污水处理厂污泥产成品监测研究分析 |
3.4 中心城区典型污水处理厂污泥、产成品监测指标含量变化研究分析 |
3.5 小结 |
第4章 污泥土地利用适宜性评估研究 |
4.1 已建热水解污泥土地利用典型工程监测研究 |
4.2 热水解消化污泥小区栽植试验研究 |
4.2.1 土壤本底值 |
4.2.2 热水解消化污泥对栽植小区土壤养分的影响研究 |
4.2.3 热水解消化污泥对栽植小区土壤重金属的影响研究 |
4.2.4 热水解消化污泥对种植小区植物生长量的影响研究 |
4.2.5 热水解消化污泥对种植小区植物重金属的影响研究 |
4.3 小结 |
第5章 结论与建议 |
结论 |
建议 |
参考文献 |
在读期间发表论文情况 |
致谢 |
(6)Q市污水处理厂污泥处置项目风险管理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究方法及技术路线 |
1.4 研究内容及创新点 |
2 研究基础理论 |
2.1 建设工程项目风险概述 |
2.2 污泥处置要求概述 |
2.3 污泥处理工程项目特点 |
2.4 污泥工程项目风险管理的流程 |
3 污泥处置要求及工艺选择 |
3.1 污泥处置要求 |
3.2 污泥处置工艺选择 |
3.3 污泥处置方案设计 |
4 Q市污水处理厂污泥处置项目风险识别与评估 |
4.1 Q市污水处理厂污泥处置项目概况 |
4.2 Q市污水处理厂污泥处置项目风险的识别 |
4.3 Q市污水处理厂污泥处置项目风险的评价 |
5 Q市污水处理厂污泥处置风险应对策略 |
5.1 项目风险应对方法 |
5.2 Q市污水处理厂污泥处置项目重点风险管控措施 |
5.3 Q市污水处理厂污泥处置项目风险监控 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(7)市政污泥基础特性及低温负压干化技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 污泥基本性质 |
1.2.1 污泥的定义 |
1.2.2 污泥的分类 |
1.2.3 污泥的隐患 |
1.2.4 污泥的水分分布 |
1.2.5 污泥的流体特性 |
1.3 污泥处置技术现状 |
1.3.1 污泥的相关法律法规 |
1.3.2 常用的污泥处置方法 |
1.3.3 发达国家污泥处理处置现状 |
1.3.4 国内污泥处理处置现状 |
1.4 污泥干化技术 |
1.4.1 污泥干化技术的发展及分类 |
1.4.2 污泥干化技术的相关评价指标 |
1.4.3 国内外进展 |
1.5 污泥低温负压干化技术 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 主要研究内容与方法 |
1.5.3 技术路线 |
1.5.4 创新性 |
第二章 镇江市市政污泥基础成分分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 污泥湿基含水率 |
2.3.2 污泥工业成分 |
2.3.3 污泥非金属元素 |
2.3.4 污泥金属元素 |
2.4 本章小结 |
第三章 污泥流变特性实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验仪器与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 实验过程 |
3.3.1 仪器的安装 |
3.3.2 实验步骤 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 转速对污泥粘度的影响 |
3.4.2 温度对污泥粘度的影响 |
3.4.3 投加CaO对污泥粘度的影响 |
3.4.4 返混比例对污泥粘度的影响 |
3.4.5 污泥粘度的实际应用 |
3.5 本章小结 |
第四章 低温负压干化技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验装置 |
4.3 试验过程 |
4.3.1 干化前预热过程 |
4.3.2 干化处理过程 |
4.3.3 温度对污泥干化效果的影响试验 |
4.3.4 污泥厚度对污泥干化效果的影响试验 |
4.3.5 污泥风量对污泥干化效果的影响试验 |
4.3.6 返混比例对污泥干化效果的影响试验 |
4.3.7 投加CaO对污泥干化效果的影响试验 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 温度对污泥干化效果的影响 |
4.4.2 污泥厚度对污泥干化效果的影响 |
4.4.3 风量对污泥干化效果的影响 |
4.4.4 返混比例对污泥干化效果的影响 |
4.4.5 投加CaO比例对污泥干化效果的影响 |
4.4.6 能耗和费用分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的学术论文及其他科研成果 |
(8)UASB处理高含固污泥热水解滤液的启动及特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 城市污水处理厂污泥现状 |
1.1.1 污泥的来源及特点 |
1.1.2 污泥处理与处置技术的发展 |
1.2 污泥热水解预处理技术 |
1.2.1 污泥热水解预处理原理 |
1.2.2 污泥热水解预处理技术的后续处理 |
1.3 高含固污泥热水解滤液的处理现状 |
1.4 废水厌氧生物处理技术 |
1.4.1 厌氧生物处理技术原理 |
1.4.2 厌氧生物处理技术特点 |
1.4.3 厌氧生物反应器的发展与分类 |
1.5 UASB反应器 |
1.6 课题来源及研究意义 |
1.6.1 课题来源 |
1.6.2 研究意义 |
2 研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 试验装置与仪器 |
2.3.1 污泥热水解预处理装置及预处理条件 |
2.3.2 UASB厌氧处理装置 |
2.3.3 氨氮抑制厌氧污泥活性试验装置 |
2.3.4 试验主要仪器和设备 |
2.4 分析项目与测定方法 |
2.4.1 常规指标的测定 |
2.4.2 气体组分测定及分析方法 |
2.4.3 样品的制备处理方法 |
2.4.4 污泥产甲烷活性 |
3 高含固污泥热水解滤液的水质特性研究 |
3.1 试验所用滤液的来源 |
3.2 滤液的水质特性 |
3.3 滤液的可生化性 |
3.4 本章小结 |
4 UASB处理高含固污泥热水解滤液的启动试验研究 |
4.1 试验目的 |
4.2 启动方式及运行参数 |
4.3 UASB启动阶段运行情况及效果 |
4.3.1 启动阶段对COD的去除影响 |
4.3.2 启动阶段反应器产气量的变化 |
4.3.3 启动阶段pH的变化 |
4.3.4 启动阶段氨氮浓度的变化 |
4.4 启动过程中出现的问题及解决办法 |
4.5 本章小结 |
5 UASB处理高含固污泥热水解滤液的连续运行试验研究 |
5.1 试验目的 |
5.2 UASB连续运行阶段处理效果分析 |
5.2.1 反应器产气量、COD、产甲烷量的变化情况 |
5.2.2 反应器pH、氮和磷的变化情况 |
5.3 UASB中基质的纵向分布 |
5.4 UASB中厌氧污泥的理化特性分析 |
5.4.1 厌氧污泥的粒径变化 |
5.4.2 厌氧污泥的微生物相观察 |
5.4.3 厌氧污泥的产甲烷活性变化 |
5.4.4 厌氧污泥的微生物群落结构变化 |
5.5 本章小结 |
6 氨氮浓度对厌氧处理滤液过程中的抑制试验 |
6.1 试验目的 |
6.2 试验结果 |
6.2.1 试验设置 |
6.2.2 不同氨氮浓度对甲烷产量的影响 |
6.2.3 不同氨氮浓度下对厌氧系统的影响 |
6.2.4 产甲烷菌群活性的恢复 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)高含固污泥热水解脱水液用作污水厂补充碳源的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 城市污水处理厂污泥处理与处置现状 |
1.2 污泥厌氧消化原理及影响因素 |
1.3 污泥热水解预处理技术 |
1.3.1 污泥热水解预处理及其原理 |
1.3.2 污泥热水解预处理的影响因素 |
1.3.3 高含固污泥热水解预处理技术研究现状 |
1.3.4 污泥有机物检测技术 |
1.4 污水生物脱氮补充碳源研究现状 |
1.4.1 生物脱氮原理 |
1.4.2 生物脱氮外加碳源 |
1.4.3 热水解污泥作为脱氮外加碳源研究现状 |
1.5 课题来源与研究意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究意义 |
2.研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 测定指标及分析方法 |
2.3.1 样品预处理方法 |
2.3.2 基本指标测定方法 |
2.3.3 傅里叶红外光谱分析方法 |
2.3.4 三维荧光光谱分析方法 |
2.4 试验装置 |
3.高含固污泥热水解预处理试验 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验方法 |
3.3 试验结果与讨论 |
3.3.1 热水解预处理前、后污泥特性 |
3.3.2 污泥水解脱水液红外光谱分析 |
3.3.3 脱水液可生化性指标 |
3.3.4 污泥水解脱水液三维荧光分析 |
3.4 小结 |
4.验证污泥水解脱水液可生化性试验 |
4.1 试验目的 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 前五个运行工况 |
4.3 试验结果与讨论 |
4.3.1 前五个运行工况进、出水质指标 |
4.3.2 第六运行工况 |
4.4 小结 |
5.水解脱水液作为反硝化外加碳源试验 |
5.1 试验目的 |
5.2 试验材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验方法 |
5.3 试验结果与讨论 |
5.3.1 反应器运行指标 |
5.3.2 反应器进、出水质指标 |
5.4 小结 |
6.结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
(10)污泥-稻壳共热解及生物炭吸附特性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 城市污泥概述 |
1.1.1 城市污泥组成 |
1.1.2 城市污泥来源和性质 |
1.1.3 城市污泥处置瓶颈 |
1.1.4 城市污泥处置方法 |
1.2 污泥热解处置研究现状 |
1.2.1 污泥热解技术研究进展 |
1.2.2 污泥热解影响因素 |
1.2.3 污泥热解机理研究进展 |
1.3 污泥与生物质协同热解研究进展 |
1.3.1 污泥与生物质混合热解现状 |
1.3.2 稻壳与污泥协同热解可行性和优势 |
1.4 污泥基热解固体产物应用现状 |
1.4.1 土壤修复中应用 |
1.4.2 废水处理中应用 |
1.4.3 染料废水现状 |
1.5 课题研究的意义与内容 |
1.5.1 课题研究意义 |
1.5.2 课题研究内容 |
第二章 基于TG-MS的污泥与稻壳共热解特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 原料来源与预处理 |
2.2.2 原料化学及矿物组成 |
2.2.3 原料工业分析、元素分析和热值分析 |
2.3 热重分析 |
2.4 污泥与稻壳共热解特性研究 |
2.4.1 热解特性 |
2.4.2 热解过程中气体释放规律 |
2.4.3 共热解过程中相互作用研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 污泥-稻壳生物炭特性及重金属迁移转化规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 生物炭物化特性测试 |
3.2.2 重金属迁移转化测试 |
3.3 生物炭物化特性研究 |
3.3.1 生物炭组成分析与比表面积分析 |
3.3.2 生物炭矿物组成分析 |
3.3.3 生物炭微观形貌分析 |
3.3.4 表面官能团分析 |
3.4 污泥-稻壳生物炭重金属迁移转化规律研究 |
3.4.1 重金属元素种类选择 |
3.4.2 生物炭中重金属元素总量 |
3.4.3 生物炭中重金属浸出特性 |
3.4.4 生物炭中重金属形态分布及转变规律 |
3.4.5 重金属迁移及环境威胁 |
3.5 本章小结 |
第四章 污泥-稻壳生物炭基体制备工艺优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料、仪器与方法 |
4.3 响应曲面法(RSM)实验设计 |
4.3.1 污泥-稻壳生物炭制备模型建立及方差分析 |
4.3.2 吸附强度模型的检验 |
4.3.3 吸附强度模型的3D图分析 |
4.4 污泥-稻壳生物炭最优制备工艺的验证 |
4.5 最优参数产生机理研究 |
4.5.1 比表面积分析 |
4.5.2 成分分析 |
4.5.3 形貌分析 |
4.5.4 X射线衍射分析 |
4.5.5 红外光谱的分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 污泥-稻壳生物炭改性特征及机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 原材料和实验设备 |
5.3 实验方法及步骤 |
5.3.1 草酸,酒石酸溶液改性 |
5.3.2 Zr(OC_3H_7)_4溶液改性 |
5.3.3 KOH溶液改性 |
5.3.4 H_2O_2溶液改性 |
5.3.5 十四烷基-N,N-三甲基溴化铵溶液改性 |
5.3.6 吸附强度计算 |
5.4 吸附强度比较 |
5.5 草酸和正丙醇溶液改性机理分析 |
5.6 改性污泥-稻壳生物炭物化特性分析 |
5.6.1 元素与比表面积分析 |
5.6.2 形貌分析 |
5.6.3 矿物成分分析 |
5.6.4 表面官能团分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 改性前后污泥-稻壳生物炭对染料的吸附研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料和方法 |
6.2.1 实验材料和试剂 |
6.2.2 生物炭物理和化学特性测试 |
6.2.3 吸附实验 |
6.3 实验条件对吸附的影响 |
6.3.1 吸附剂剂量对吸附效果影响 |
6.3.2 吸附剂粒径对吸附效果影响 |
6.3.3 温度对吸附效果影响 |
6.3.4 pH影响 |
6.3.5 接触时间影响 |
6.3.6 初始浓度影响 |
6.4 吸附前后特征对比 |
6.4.1 吸附前后FTIR光谱比较分析 |
6.4.2 吸附前后XPS图谱比较分析 |
6.4.3 吸附前后Zeta电位的比较分析 |
6.5 吸附动力学 |
6.6 吸附热力学 |
6.7 吸附热动力学 |
6.8 吸附机理 |
6.9 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文及其他成果 |
(一)发表的学术论文 |
(二)参与的项目 |
致谢 |
四、我国城市污水污泥的特性与处置现状(论文参考文献)
- [1]基于低温热转化的污泥中磷的迁移转化及回用研究[D]. 孟详东. 浙江大学, 2021
- [2]复合矿物吸附剂对砷和硒的吸附性能研究[D]. 刘登登. 山东大学, 2021(12)
- [3]正渗透浓缩消化剩余活性污泥的机理研究[D]. 易夏文. 江南大学, 2021(01)
- [4]山东省某污水处理厂增容扩建工程研究[D]. 任尊. 青岛理工大学, 2020(01)
- [5]热水解消化污泥产成品土地利用研究与分析[D]. 张强. 北京建筑大学, 2020(08)
- [6]Q市污水处理厂污泥处置项目风险管理[D]. 花琦. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]市政污泥基础特性及低温负压干化技术研究[D]. 徐永亮. 江苏大学, 2020(02)
- [8]UASB处理高含固污泥热水解滤液的启动及特性研究[D]. 连洁. 西安建筑科技大学, 2020
- [9]高含固污泥热水解脱水液用作污水厂补充碳源的试验研究[D]. 高源. 西安建筑科技大学, 2020(07)
- [10]污泥-稻壳共热解及生物炭吸附特性研究[D]. 陈思. 武汉大学, 2019(02)