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电渗透脱水污泥性质变化的研究

作　者: 段景晓
导　师: 张书廷
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: 电渗透脱水 生物活性 可生化性 厌氧发酵 生物干化
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


电渗透脱水作为一种新型的污泥脱水技术，得到越来越多的关注和应用。电渗透脱水过程会对污泥的性质产生影响，其性质变化会影响污泥后续处理处置工艺的选择，因此有必要对电渗透脱水污泥的性质进行研究。本研究以天津市纪庄子污水处理厂外排污泥为原泥和研究对象，主要进行了以下工作。污泥微生物活性及其理化性质变化的研究。在三种电压梯度下，将原泥电渗透脱水至含水率为70%，探究阳极区污泥、阴极区污泥和混合污泥性质的变化。研究结果表明：电渗透脱水对混合污泥的pH改变较小；污泥浸出液SCOD增加；对混合污泥中的重金属离子有去除作用，Zn的去除率最高为16.62%，Ni的去除率最高为20.91%，Pb的去除率最高为26.07%，Cu的去除率最高为11.28%，其中阳极区污泥和阴极区污泥的去除率有所不同；阳极区污泥的微生物活性降低了70%-80%，而阴极区污泥的微生物活性提高了20%-50%。电渗透脱水污泥用于厌氧产酸发酵的研究。不同投加比例的实验表明，在投加污泥和种泥的干物质质量比为4:1时，产酸效果较好；投加不同污泥的实验结果表明投加混合污泥、阳极区污泥和阴极区污泥的消化液VFAs浓度增长量的在48h时达到最大值——784.21mg/L、701.32mg/L和860.58mg/L，而投加原泥的消化液的VFAs浓度增长量在36h时达到最大值为430.11mg/L。生物干化实验结果表明，电渗透脱水污泥的堆体启动速度更快，而且最高温度比自然干燥污泥高5-20℃左右，本实验中，污泥中只加接种剂且接种剂和污泥的比例为1:3，鼓风方式为连续鼓风时，物料生物干化效果好；外加能源的生物干化实验表明生物干化工艺中加入外加能源可以有效提高生物干化效果。污泥电渗透脱水滤液性质的研究。40V/cm电压梯度下，污泥电渗透脱水滤液的B/C为0.219，可生化性差；污泥电渗透脱水的滤液产量随脱水过程的进行逐渐降低，滤液pH随电渗透脱水过程的进行逐渐降低，但pH值高于10；滤液的TCOD和SCOD浓度随电渗透脱水过程的进行先升高后降低；滤液的TN和氨氮浓度随电渗透脱水过程逐渐降低，其中约有一半的总氮以氨氮的形式存在。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-24
  1.1 污泥的产生、分类和性质  8-11
    1.1.1 污泥的产生  8
    1.1.2 污泥的分类和构成  8-10
    1.1.3 污泥中水分形态分布及其性质  10-11
  1.2 污泥处理处置原则  11
  1.3 污泥传统脱水方法  11-16
    1.3.1 污泥浓缩方法  11-13
    1.3.2 污泥调质方法  13
    1.3.3 污泥机械脱水  13-15
    1.3.4 传统污泥脱水方法中存在的问题  15
    1.3.5 传统污泥脱水方法的发展  15-16
  1.4 污泥脱水新技术  16-21
    1.4.1 超声脱水技术  16
    1.4.2 生物干化技术  16-18
    1.4.3 电渗透脱水技术  18-21
  1.5 污泥处置技术和现状  21-22
  1.6 本文研究内容和意义  22-24
第二章 电渗透脱水对污泥理化性质和生物活性影响的研究  24-36
  2.1 不同电压梯度对污泥理化性质的影响  24-32
    2.1.1 实验材料和装置  24-25
    2.1.2 电渗透脱水污泥 pH 的变化  25-26
    2.1.3 电渗透脱水污泥溶解性 COD 的变化  26-29
    2.1.4 电渗透脱水污泥重金属离子含量的变化  29-32
  2.2 不同电压梯度下电渗透脱水污泥微生物活性的变化  32-35
    2.2.1 比耗氧速率（SOUR）测定方法  32
    2.2.2 实验结果和讨论  32-35
  2.3 本章小结  35-36
第三章 电渗透脱水对污泥可生化性影响的研究  36-50
  3.1 电渗透脱水污泥厌氧产酸发酵实验  36-43
    3.1.1 实验设备、装置和材料  36-38
    3.1.2 测定项目和方法  38-39
    3.1.3 实验方法  39
    3.1.4 实验结果与讨论  39-43
  3.2 电渗透脱水污泥用于生物干化的研究  43-49
    3.2.1 实验装置和材料  43-44
    3.2.2 实验方法  44
    3.2.3 实验结果和讨论  44-49
  3.3 本章小结  49-50
第四章 污泥电渗透脱水滤液性质的研究  50-54
  4.1 实验材料、装置及操作参数  50-51
  4.2 电渗透脱水滤液性质及其随时间变化规律  51-53
    4.2.1 电渗透脱水滤液水量和 pH 随时间变化的规律  51-52
    4.2.2 电渗透脱水滤液 TCOD 和 SCOD 随时间变化的规律  52
    4.2.3 电渗透脱水滤液中氨氮和 TN 浓度随时间变化的规律  52-53
  4.3 本章小结  53-54
第五章 结论和建议  54-56
  5.1 结论  54-55
  5.2 建议  55-56
参考文献  56-60
发表论文和参加科研情况说明  60-61
致谢  61

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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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