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

【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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