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解偶联剂（TCS）对污泥减量化及出水水质的影响研究

作　者: 王阿林
导　师: 王伯铎
学　校: 西北大学
专　业: 环境工程
关键词: 活性污泥法 解偶联剂 3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺(TCS) 剩余污泥减量
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


活性污泥法是城市污水处理厂广泛应用的生物处理技术,而目前活性污泥法最大的一个弊端就是伴随污水处理的过程中,会产生大量的剩余污泥。由于剩余污泥中含有各种有机物及其它污染物,为了防止剩余污泥对环境产生二次污染,它的处理及最终处置成为污水处理厂最棘手的问题之一。从源头尽量减少污泥的产生,被认为是有效的解决措施。向活性污泥中投加呼吸解偶联剂,改变污泥中微生物的新陈代谢方式,使微生物的合成代谢与分解代谢解偶联,造成能量泄露反应使生物的生长速率下降的生物化学机制,可以实现降低污泥产量的目的。本研究选择了环境友好型解偶联剂3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺(TCS),投加到活性污泥中,观察对污泥产量的影响,以及对COD去除率、需氧量、污泥沉降性能的影响。实验结果表明,当污泥浓度为1000mg/l,TCS投加浓度为10mg/l时,剩余污泥产量减少35.0%；当污泥浓度降为800mg/l,TCS投加浓度仍为10mg/l时,剩余污泥产量减少78.0%。即解偶联剂浓度与污泥浓度之比与污泥产率成反比关系。在第一组实验条件下,出水COD值几乎没有变化,在第二组实验条件下,加药组出水COD值略有上升。实验发现投加TCS后,污泥的比好氧速率SOUR值显著升高。加药组的SOUR值比对照组提高约62.9%。表明使用TCS后污泥微生物消耗了更多的氧气,对微生物存在刺激作用,促进能量泄露,这是造成污泥产率降低的原因所在。将解偶联剂技术与其它技术联用能促进污泥减量效果。如将解偶联剂与重金属离子的协同作用,以及解偶联剂与OSA工艺联用,不仅降低了污泥产率,还提高了污泥沉降性能。虽然解偶联剂有良好的污泥减量效果,但会增加系统的氧气需求量,导致能耗增加；对出水水质及污泥沉降性能均有一定的负面影响,并且解偶联剂的可降解性及对生态环境所带来的影响尚未明确。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-9
第一章 污泥减量化技术研究进展  9-21
  1.1 污水生物处理技术原理  9-10
  1.2 剩余污泥  10-14
  1.3 剩余污泥处理方法  14-15
  1.4 污泥终端处置的主要方法  15-18
    1.4.1 填埋法  16
    1.4.2 土地利用法  16-17
    1.4.3 焚烧法  17-18
  1.5 解偶联剂对污泥产量的影响  18-19
  1.6 比好氧速率(SOUR)的测定方法  19-21
    1.6.1 基质  19-20
    1.6.2 生物质  20
    1.6.3 时间  20
    1.6.4 其他因素  20-21
第二章 降低剩余污泥产量的研究现状分析  21-42
  2.1 溶胞技术  21-24
    2.1.1 化学方法  22
    2.1.2 物理方法  22-24
  2.2 维持代谢技术  24-25
  2.3 微型动物捕食作用  25-27
  2.4 解偶联代谢  27-31
  2.5 污泥减量化的负面影响  31
  2.6 解偶联剂使用效果评价  31-34
    2.6.1 氧气需求量  32
    2.6.2 污水净化效果  32-33
    2.6.3 污泥沉降性能  33-34
    2.6.4 对生态环境的影响  34
  2.7 解偶联剂与其他工艺的联用研究  34-38
    2.7.1 解偶联剂与金属离子的协同作用  34-36
    2.7.2 投加解偶联剂工艺与好氧-沉淀-缺氧(OSA)联合工艺  36-38
  2.8 剩余污泥的可持续性终端处理措施  38-40
    2.8.1 剩余污泥在建材方面的资源化利用  39
    2.8.2 剩余污泥在制作吸附剂方面的资源化利用  39-40
  2.9 研究目标  40-42
第三章 投加解偶联剂降低污泥产量的研究思路  42-44
第四章 实验材料与方法  44-48
  4.1 实验材料  44-46
    4.1.1 仪器  44-45
    4.1.2 试剂及溶液配制  45-46
  4.2 实验方法  46
    4.2.1 TCS对污泥产量的影响研究  46
    4.2.2 TCS对微生物及对出水水质的影响  46
  4.3 主要参数的测定方法  46-48
第五章 投加化学解偶联剂TCS对剩余污泥减量及污水处理效果研究  48-56
  5.1 TCS对污泥产量的影响  48-50
    5.1.1 TCS对污泥悬浮物浓度及挥发性悬浮物浓度的影响  48-50
    5.1.2 TCS对污泥产率的影响  50
  5.2 化学解偶联剂TCS对污水处理效果的影响  50
  5.3 降低初始污泥浓度后TCS对污泥产量及污水处理效果的影响  50-52
    5.3.1 TCS对污泥悬浮物浓度及挥发性悬浮物浓度的影响  50-51
    5.3.2 TCS对污泥产量的影响  51-52
  5.4 降低初始污泥浓度后化学解偶联剂TCS对污水处理效果的影响  52-56
    5.4.1 化学解偶联剂TCS对污泥pH及温度的影响  52-53
    5.4.2 化学解偶联剂TCS对COD去除率的影响  53-54
    5.4.3 化学解偶联剂TCS对微生物活性的影响  54-56
第六章 结论与展望  56-57
  6.1 结论  56
  6.2 展望  56-57
参考文献  57-62
致谢  62

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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