【摘要】：當(dāng)下我國大中小城市的污水處理廠的活性污泥法工藝的使用率仍占有很大比例,污水處理效率保持穩(wěn)定,但是剩余污泥的處理問題緊隨其后。污水廠的剩余污泥的含固率低至0.5%~1%,體積大,且富含大量病原微生物、易腐化等有害有機物,有著占地面積大、處理工藝費用高、二次污染率高等特點。本課題的研究旨為污水廠剩余污泥減量、水廠碳源供應(yīng)不足和氮磷資源的回收利用技術(shù)提供思路和方向。在實現(xiàn)污泥減量化和碳源資源化的同時,強化污泥的脫氮除磷效果,實現(xiàn)污泥有機質(zhì)最大化的利用。污泥破解是現(xiàn)階段研究人員常采用的手段,是污泥預(yù)處理簡單有效的方法,它主要包括物理、化學(xué)和生物三個大方向。通過比較各種破解原理的優(yōu)缺點,結(jié)合經(jīng)濟和實驗室條件因素采用了化學(xué)聯(lián)合破解,即堿+氧化劑聯(lián)合破解的形式。主要包括優(yōu)選氧化劑、單獨破解、堿和優(yōu)選氧化劑聯(lián)合破解三階段。通過控制反應(yīng)時間、p H值、藥劑投量等變量,測定不同控制條件下污泥各項指標的變化情況來確定最佳參數(shù)。污泥預(yù)處理的破解液中N、P的存在形式和含量進一步測定,進一步發(fā)酵,可以通過控制優(yōu)化p H值、溫度和負荷等參數(shù)實現(xiàn)破解液中水解速率v(N)v(C),實現(xiàn)有機碳消耗較小的前提下破解液中有機氮盡可能多地轉(zhuǎn)化為氨氮,同時避免反硝化和硝化反應(yīng)的發(fā)生。污泥破解液經(jīng)預(yù)處理后,水相中氨氮濃度較高,尤其是n(N)n(P)值較大,該條件下可以利用MAP鳥糞石結(jié)晶先去除正磷酸鹽,然后再聯(lián)合吹脫得到較高的氨氮去除率,提高發(fā)酵液碳源的利用度。以污泥發(fā)酵液為原水,探討單獨MAP法、單獨吹脫法和二者聯(lián)合法三種情況下,鎂鹽種類、pH、Mg/P值、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和空氣量等因素對磷氮回收效果的影響,對比三種方法,綜合考慮回收效果和經(jīng)濟因素,確定各方法相應(yīng)的最佳反應(yīng)參數(shù)。實驗結(jié)果可以得出,污泥破解在持續(xù)振蕩的條件下,投加堿+II型氧化劑污泥破解的效果最好,即:堿+II型氧化劑堿+I型氧化劑II型氧化劑I型氧化劑。最佳的反應(yīng)參數(shù)是:反應(yīng)時間2h,pH=11,II型氧化劑投量為20g/kgSS。數(shù)據(jù)上來看,該條件下SS去除率為28.7%、VSS去除率為38.45%;SCOD濃度相對于剩余污泥209.5mg/L升至4945.23mg/L,增加了22.6倍;NH_4~+-N濃度由剩余污泥27.26mg/L升至175.26mg/L,增加了5.42倍。污泥破解液經(jīng)過振蕩發(fā)酵,最佳參數(shù)為:反應(yīng)時間1h,反應(yīng)溫度25℃,破解液和接種污泥配比為2:1。該條件下,SCOD濃度相對于破解液4320.45mg/L降至3500.27mg/L,減少了19%;NH_4~+-N濃度相對于破解液165.13mg/L升至198.37mg/L,增加了20.2%;蛋白質(zhì)濃度變化不大。污泥破解液發(fā)酵后水相中N、P主要以氨氮和正磷酸鹽形式存在,且實驗計算的氨氮和正磷酸鹽的摩爾比值為33.6:1,數(shù)值較大。利用MAP法和吹脫聯(lián)合處理,最佳實驗參數(shù)為:投加鎂鹽(Mg/P=1.3)后攪拌反應(yīng)(30℃下)10min,控制p H為9,聯(lián)合吹脫6h。在該條件下,NH_4~+-N和PO_4~(3-)的去除率分別達到94.4%和84.6%。
【圖文】：

d)發(fā)酵液 e)鳥糞石法效果圖圖 5-8 組合工藝各階段實驗效果圖5.4.3 工藝運行成本5.4.3.1 組合工藝經(jīng)濟效益分析首先分析藥劑費用：在 pH=11 條件下投加 II 型氧化劑，因為原泥的 pH 值在 6.5 左右，因此需要投加 NaOH 調(diào)節(jié)污泥系統(tǒng)的 pH 值。根據(jù)第三章的實驗數(shù)據(jù)知，，處理 1 噸污泥需要 II 型氧化劑 20kg，需 NaOH 粉末 1.28kg；由第五章數(shù)據(jù)知 MAP 法只需要投加 MgCl2粉末，經(jīng)計算處理 1 噸污泥產(chǎn)生的發(fā)酵液需投加MgCl26H2O99.5kg。查詢現(xiàn)有市場價，按照工業(yè)用來計，II 型氧化劑、NaO和 MgCl26H2O 的單價分別為 2000 元/t、2000 元/t、400 元/t。因此，處理 1 噸污泥的藥劑費用為 83.3 元。其次分析能耗費用，包括污水廠混合攪拌和曝氣吹脫等環(huán)節(jié)，有折舊費、檢修維修費。例如曝氣設(shè)備采用羅茨鼓風(fēng)，其單臺功率按照 30kW 估算，曝氣時間
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2550913