本文關(guān)鍵詞： 農(nóng)業(yè)生物質(zhì) 物理調(diào)理劑 污泥脫水 超聲 過(guò)硫酸鈉　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：污泥脫水的徹底性對(duì)污泥最終處理處置至關(guān)重要,是整個(gè)污水處理產(chǎn)業(yè)鏈中極其重要的一環(huán)。污泥脫水性能的提高主要從污泥調(diào)理過(guò)程控制。由于污泥性質(zhì)的多樣性,調(diào)理方法也是多種多樣。本論文首次將三種典型農(nóng)業(yè)生物質(zhì),即小麥秸粉(WSP)、玉米秸稈粉(CSP)和稻殼粉(RHP)用作物理調(diào)理劑與超聲、過(guò)硫酸鈉及酸堿結(jié)合用于污泥調(diào)理,探究了它們對(duì)污泥脫水性能的改善情況,并且探討了其作用機(jī)制,得到了一些較突出的結(jié)果。本課題開(kāi)發(fā)了農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的再利用及資源化處理方案。本文研究了生物質(zhì)在超聲作用下對(duì)活性污泥脫水性能的影響。檢測(cè)的指標(biāo)包括毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)、污泥比阻(SRF)等用來(lái)評(píng)估污泥的脫水性能。其中SRF測(cè)試采用了改進(jìn)的裝置,能夠高效準(zhǔn)確地檢測(cè)污泥SRF。濾液中的可溶性蛋白質(zhì)和多糖用于評(píng)價(jià)超聲及生物質(zhì)對(duì)污泥的作用程度。結(jié)果表明,添加WSP或CSP后,在40 kHZ超聲波強(qiáng)度下處理15 min時(shí),污泥脫水能力提高顯著,當(dāng)用量超過(guò)0.75g/gDS(干燥固體)時(shí),SRF從1.0×109 s~2/g下降到了0.4×109 s~2/g以下。超聲15 min條件下,分別投加WSP和CSP處理后,污泥低壓脫水后泥餅的含水率分別從93%下降到80%和從94%降至79%。然而,RHP對(duì)污泥脫水性能的增強(qiáng)效果較小。此外,生物質(zhì)增加了脫水污泥的高熱值,而超聲15 min處理可以通過(guò)降低污泥含水率進(jìn)一步改善了污泥低熱值。而當(dāng)超聲時(shí)間增加到30 min時(shí),污泥脫水效果惡化,CST、SRF及泥餅含水率顯著增加�？疾炝松镔|(zhì)在投加過(guò)硫酸鈉時(shí)對(duì)污泥脫水效能的影響。就單獨(dú)過(guò)硫酸鈉對(duì)脫水性能的影響而言,試驗(yàn)結(jié)果顯示污泥的CST和SRF顯著降低,當(dāng)過(guò)硫酸鈉投加量從0增加到150 mg/gDS時(shí),CST從102 s降低到了56 s,SRF從1.7×109s~2/g降到了9.0×108 s~2/g。同時(shí),過(guò)硫酸鹽氧化了污泥中的胞外聚合物(EPS),使得濾液中的蛋白質(zhì)和多糖的濃度增加,并且使得污泥粒徑及Zeta電位增加。當(dāng)過(guò)硫酸鈉與三種生物質(zhì)聯(lián)合處理時(shí),雖然污泥CST有所增加,但SRF和脫水后泥餅含水率均明顯下降,污泥的脫水效果變好。當(dāng)過(guò)硫酸鈉投加量為150 mg/gDS,WSP、CSP及WHP的投加量從0增加到1.0 g/gDS時(shí),對(duì)應(yīng)污泥SRF從1.66×109 s~2/g分別降低到了0.38×109 s~2/g、0.36×109 s~2/g及0.55×109 s~2/g。較低脫水壓力下,對(duì)應(yīng)的泥餅含水率則從91%分別降到80%、79.3%及81%。研究了在酸堿條件下,生物質(zhì)對(duì)污泥脫水性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)pH從4降低到2時(shí),脫水性能有所改善;當(dāng)pH繼續(xù)降至1時(shí),污泥脫水效果被惡化。當(dāng)pH控制在2-3之間時(shí),脫水效果最好。而在堿性條件時(shí),污泥脫水效果惡化嚴(yán)重,污泥CST和SRF都大幅度的增加。投加生物質(zhì)后也沒(méi)有改善污泥脫水效果,特別是投加高濃度的堿時(shí)。CST從98 s增加到了660 s,SRF則從1.6×109s~2/g升高了3.4×109 s~2/g。投加0.75 g/gDS WSP、CSP及RHP后,CST分別增長(zhǎng)到了885 s、916 s和967s,SRF則增加到了2.7×109 s~2/g、2.7×109 s~2/g及2.9×109 s~2/g。通過(guò)深度脫水試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在物化作用下生物質(zhì)顯著提高了污泥深度脫水效果。同時(shí)投加120 mg/gDS和0.75 g/gWSP時(shí),最低深度脫水泥餅含水率達(dá)到60%以下。對(duì)于生物質(zhì)聯(lián)合物化作用提高脫水性能的機(jī)理,主要通過(guò)束縛型EPS(TB-EPS)、松散型EPS(LB-EPS)、SMP的含量檢測(cè)、三維熒光激發(fā)-發(fā)射光譜(EEM)、束縛水變化情況及掃描電鏡(SEM)形貌表征等考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,物化作用降低了污泥TB-EPS及束縛水含量,而生物質(zhì)則形成了骨架結(jié)構(gòu)提供水分通道,同時(shí)降低污泥的壓縮比,獲得了更佳的泥水分離效果。
[Abstract]:This paper studied the effect of biomass on dewatering performance of activated sludge . The results showed that the water content of sludge decreased from 93 % to 80 % and decreased from 94 % to 79 % . The results showed that the water content of sludge decreased from 1 . 0 脳 109 s ~ 2 / g to 0 . 4 脳 109 s ~ 2 / g . The results showed that when pH was decreased from 4 to 2 , the water content of sludge was improved . The results showed that when pH was decreased from 4 to 2 , the water content of sludge was improved .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

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