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新型内循环污泥浓缩消化(ICSTD)反应器处理污水厂污泥的试验研究

关注热度:182   来源:新能源学术论文  作者:王祥勇
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【摘要】:随着我国污水处理事业的发展,污水处理过程中产生的污泥量逐步加大,污泥处理问题越来越受到人们的关注。由于目前的污泥厌氧处理工艺存在着负荷低、消化时间长,投资费用高、运行管理复杂等问题,因此,研究开发高效,低耗的污泥厌氧处理工艺很有必要。新型内循环污泥浓缩消化反应器(ICSTD)是根据目前污泥处理问题而设计的一种新型厌氧消化反应器。 在本文中详细阐述了污泥厌氧消化的机理及其影响因素,并对ICSTD 反应器模型和运行原理进行介绍。试验内容主要包括反应器在中温(35℃)的启动运行和在常温下运行的效果,重点研究其浓缩功能和消化功能。 通过长时间的运行结果研究表明污泥中有机物含量由进泥的63%~69%降低到排泥的23%~51%,有机物分解程度达到了36.5%~86.3%。在有机负荷9.68kgVS/m3.d,水力停留时间3.1 天,有机分解率79%,达到并超过了高负荷消化池的有机分解率。进泥含水率98.3%左右,污泥浓缩停留时间为54.8d,排泥含水率在90%左右,浓缩效果优于普通的浓缩池(普通重力浓缩池排泥含水率为97.5%~98%)。污泥消化与浓缩过程起到了相互促进的作用。 本文还对ICSTD 反应器的动力学模型进行了推导研究,并确定了相关的动力学常数。 本试验对ICSTD 反应器的进一步研究与工程实践具有较大的实际意义,为该反应器的设计与运行提供了有效的参考数据。
【关键词】:污泥处理 内循环反应器 厌氧消化 浓缩消化
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X703
【目录】:
  • 中文摘要4-6
  • 英文摘要6-12
  • 1 绪论12-32
  • 1.1 课题的背景和意义12-13
  • 1.2 污泥的基本概念与性质13-17
  • 1.2.1 污泥的定义13
  • 1.2.2 污泥的来源与分类13-15
  • 1.2.3 污泥的基本性质15-17
  • 1.3 国内外污泥处理处置的现状与发展17-30
  • 1.3.1 国外污水厂污泥处理处置的现状与发展17-23
  • 1.3.2 国内污水厂污泥处理处置现状与进展23-24
  • 1.3.3 污泥处理与处置的目的与方法24-30
  • 1.4 国内污水厂污泥处理处置存在的问题30-31
  • 1.5 课题的提出31-32
  • 2 厌氧消化的微生物学和生物化学原理32-42
  • 2.1 水解与发酵阶段32-33
  • 2.2 产氢产乙酸阶段33
  • 2.3 产甲烷阶段33-35
  • 2.4 污泥厌氧消化与污水厌氧生物处理的异同35
  • 2.5 污泥厌氧消化的影响因素35-42
  • 2.5.1 水力停留时间与负荷36
  • 2.5.2 pH 值36-37
  • 2.5.3 温度37-38
  • 2.5.4 搅拌38-39
  • 2.5.5 挥发性脂肪酸39
  • 2.5.6 氧化还原电位39-40
  • 2.5.7 氨氮40-41
  • 2.5.8 毒性41-42
  • 3 反应器设计与运行42-52
  • 3.1 反应器模型42-45
  • 3.2 ICSTD 反应器运行原理45-47
  • 3.2.1 试验地点46
  • 3.2.2 试验流程46-47
  • 3.3 试验测试内容与方法47-49
  • 3.3.1 反应器取样口的设置47-48
  • 3.3.2 厌氧消化常规参数的测定与方法48
  • 3.3.3 试验主要仪器设备48-49
  • 3.4 ICSTD 反应器的启动与运行49-50
  • 3.5 试验中常见问题及其解决50-52
  • 4 试验结果与分析52-76
  • 4.1 试验结果52-55
  • 4.2 结果分析55-61
  • 4.2.1 HRT 对VS 去除率的影响55-56
  • 4.2.2 HRT 对排泥含水率的影响56-57
  • 4.2.3 有机负荷对有机物去除率的影响57-58
  • 4.2.4 有机负荷对排泥含水率的影响58-59
  • 4.2.5 有机去除率对排泥含水率的影响59-60
  • 4.2.6 水力停留时间对产气量的影响60
  • 4.2.7 有机负荷对产气量的影响60-61
  • 4.3 反应器内部监测结果分析61-71
  • 4.3.1 VS/TS 随时间的变化61-66
  • 4.3.2 反应器内污泥浓度随时间的变化66-71
  • 4.4 反应器影响因素分析71-75
  • 4.4.1 pH 值71-72
  • 4.4.2 有机酸VFA(以乙酸计)72-73
  • 4.4.3 总碱度73-74
  • 4.4.4 碳酸氢盐碱度74-75
  • 4.5 反应器运行结果比较75-76
  • 5 动力学模型研究及参数确定76-84
  • 5.1 动力学模型的建立76-81
  • 5.2 动力学参数的求解81-84
  • 6 结论与建议84-86
  • 6.1 结论84-85
  • 6.2 建议85-86
  • 致谢86-88
  • 参考文献88-92
  • 附录:作者在攻读硕士学位期间发表论文的目录92-94
  • 独创性声明94
  • 学位论文版权使用授权书94


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关键词: 污泥处理

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