城鎮(zhèn)污水廠剩余污泥由于產量大、不易脫水、有機物含量高且易腐敗,導致其處理處置的費用高、能耗大,如何高效低耗地處理剩余污泥已成為污水處理廠普遍面臨的難題。同時,剩余污泥中含有大量碳水化合物、蛋白質和脂肪等有機物和氮、磷等營養(yǎng)元素,具有一定的回收利用價值。本文利用γ射線輻照破解剩余污泥以改善其理化性質和脫水性能,并探究其破解機理;將厭氧消化污泥作為對比,研究輻照對其脫水性能的影響及影響機理,并利用磷酸銨鎂沉淀法回收輻照后脫水液中的磷;利用熱水解技術破解剩余污泥,研究其理化特性的變化,并將水解上清液作為外加碳源用于中試規(guī)模的生物反硝化脫氮工藝,同時建立兩級缺氧/好氧(A/O)工藝氮平衡模型。本研究為剩余污泥減量化和資源化提供了理論與應用基礎,主要結論如下:(1)1¹5 kGy的電離輻射對剩余活性污泥的預處理可以分為改善脫水性能及提高破解效率兩個階段。在第一階段(≤4 kGy),輻射只能輕微地破壞污泥的絮體及細胞結構,將少量胞外聚合物(EPS)及非溶解性COD由污泥固相釋放到液相,固相組分含量及顆粒粒徑略有減小。此階段剩余活性污泥及濃縮后剩余污泥的脫水性能達到最佳,原因在...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 我國污泥處理處置現(xiàn)狀
        1.1.2 污泥破解預處理的目的與意義
    1.2 電離輻射法概述
        1.2.1 輻射化學原理
        1.2.2 輻射影響因素
        1.2.3 污泥電離輻射研究現(xiàn)狀
    1.3 熱水解法概述
        1.3.1 熱水解影響因素
        1.3.2 污泥熱水解研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的、內容和技術路線
        1.4.1 研究目的和意義
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
        1.4.4 研究方案
第2章 γ 射線輻射對剩余污泥理化特性及脫水性能的影響研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗污泥
        2.1.2 污泥輻照方法
        2.1.3 試驗測定方法
    2.2 結果與討論
        2.2.1 污泥物理性質變化
        2.2.2 污泥化學性質變化
        2.2.3 污泥脫水性能變化及機理
    2.3 本章小結
第3章 γ 射線輻射對厭氧消化污泥脫水性能的影響及其上清液P回收研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗污泥
        3.1.2 試驗方法
    3.2 結果與討論
        3.2.1 輻射對厭氧消化污泥脫水性能的影響及機理分析
        3.2.2 鳥糞石沉淀法回收輻射污泥脫水液中的P
        3.2.3 剩余活性污泥與厭氧消化污泥脫水性能對比分析
    3.3 本章小結
第4章 低溫熱水解對剩余污泥理化特性的影響及碳源回收利用研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗污泥
        4.1.2 熱水解方法
        4.1.3 熱水解上清液作為反硝化碳源的中試裝置及試驗方法
        4.1.4 待測指標和分析方法
    4.2 結果與討論
        4.2.1 熱水解單因素小試結果
        4.2.2 熱水解正交小試結果
        4.2.3 熱水解上清液用作兩級A/O工藝外加碳源中試結果
        4.2.4 兩級A/O工藝氮平衡模型構建
    4.3 本章小結
第5章 電離輻射及熱水解處理污泥的對比分析
    5.1 電離輻射和熱水解處理污泥的機理及效果對比分析
        5.1.1 兩種技術的差異
        5.1.2 兩種技術的相同點
    5.2 電離輻射及熱水解技術的工程應用對比分析
        5.2.1 應用現(xiàn)狀對比分析
        5.2.2 存在問題對比分析
    5.3 本章小結
第6章 結論、創(chuàng)新與展望
    6.1 結論
    6.2 特色與創(chuàng)新
    6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間獲得與學位論文相關的科研成果目錄



本文編號：3863365