深井曝气处理城市污水厂污泥小试实验研究

【摘要】：城市污水处理过程中产生的污泥是由细菌、有机残片、无机颗粒、胶体等组成的复杂的非均质体。城市污泥的有效处理无论从环境还是经济方面来说都具有重大的意义。随着我国城镇化进程的加快和污水处理率的不断提高，城市污泥的处理已经成为环境保护领域中面临的一个越来越紧迫和严峻的问题。 深井曝气工艺的核心是利用潜置于地下的竖向反应器对污泥进行超深水好氧消化。深井内充满待处理的污泥，向外井筒中通入空气，由于气体的扬升作用，内外井的孔隙差，井内开始循环。循环过程中随着静水压的减少，溶入水中的空气又逐渐释放出来，在消气池中释放出含氧量很低的剩余空气。这都使深井曝气具有最优的水力学和生物学特性，溶解氧浓度高，氧化性强。 本论文研究的是深井曝气法（小试）处理城市污水厂污泥（含水率96%）。实验采用的是兰州盐场污水厂的污泥，冬季有机质含量在40-50%，夏季为10%多。本实验先对小试装置的工况运行进行了试验，然后探索了影响深井曝气处理系统的因素，比如温度、嗜热菌种等，对污泥的性质变化进行了分析和研究，得出了最佳运行参数，为下一步的60米中试的调试和实验打下了坚实的基础。 本实验的主要结论有：中间曝气管道压力在0.05MP以上时，下降筒流速大于1.0m/s；在中试反应器的设计和加工中底部布气盘位置要尽量靠下，上布气环（启动曝气环）应取消或位置下移至内井筒底端附近的位置；气提排泥中，排泥流量随通气压力变化有一个峰值，此值为0.025MP（约为气提管与排泥管连接处的静水压），流量为0.228m3/h；污泥自热反应时温度的上升幅度为2-5℃；反应温度在高温条件下60℃附近的处理效果最好；随着温度的升高污泥的EPS、比阻增大；污泥可以自己培养出高温嗜热菌种,不需要外加菌源等。 【关键词】：深井曝气 高温好氧消化 温度 SRT 嗜热菌 比阻
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究的意义8-12
• 2 污泥好氧消化12-17
• 2.1 污泥好氧消化理论12
• 2.2 污泥好氧消化发展历史12-17
• 2.2.1 传统污泥好氧消化工艺（CAD)12-14
• 2.2.2 缺氧好氧消化工艺(A/AD)工艺14-15
• 2.2.3 自热高温好氧消化工艺15-17
• 3 深井曝气处理系统17-23
• 3.1 深井曝气处理系统原理17-18
• 3.2 深井曝气处理系统的主要优缺点18-19
• 3.3 VERTADTM污泥处理工艺19-23
• 3.3.1 VD 工艺原理及流程19-21
• 3.3.2 VD 工艺优缺点21-23
• 4 小试实验研究的目的和方法23-33
• 4.1 实验研究目的23
• 4.2 实验方法与步骤23-25
• 4.2.1 系统工况运行与调节的实现23
• 4.2.2 实验步骤23-25
• 4.3 实验材料与装置25-28
• 4.3.1 实验材料25
• 4.3.2 实验装置25-28
• 4.4 测定指标及测定方法28-33
• 4.4.1 COD 的测定28
• 4.4.2 MLSS 的测定28-29
• 4.4.3 MLVSS 的测定29
• 4.4.4 污泥比阻的测定29-30
• 4.4.5 含水率的测定30
• 4.4.6 PH、SV30的测定30
• 4.4.7 温度、流速等的测定30
• 4.4.8 EPS 的测定30-31
• 4.4.9 污泥表观特性和微生物种类的观察31-33
• 5 实验结果与讨论33-53
• 5.1 小试实验研究装置的工况运行结果与讨论33-39
• 5.1.1 启动曝气管的管道压力和流量与反应器中液体流速的关系33
• 5.1.2 中间曝气管（中布气环）管道压力和下降筒液体流速的关系33-34
• 5.1.3 底部曝气管（底部布气环）管道压力和液体流速的关系34
• 5.1.4 气提排泥管道压力和排泥（水）流速的关系34-36
• 5.1.5 各组试验中温度的变化控制36-38
• 5.1.6 反应器中 DO 变化情况38
• 5.1.7 小结与建议38-39
• 5.2 小试实验中污泥性质的变化结果与讨论39-53
• 5.2.1 中低温下 SS 和 VSS 的去除效果及分析39-41
• 5.2.2 高温条件下 SS 和 VSS 的去除效果及分析41-43
• 5.2.3 COD 的去除效果43-44
• 5.2.4 PH、SV30 等变化情况44-45
• 5.2.5 SS 和嗜热菌投加量之间的关系45-46
• 5.2.6 污泥比阻和 EPS 的变化46-48
• 5.2.7 污泥表观特征和微生物的变化48-52
• 5.2.8 小结与建议52-53
• 6 结论与建议53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-60
• 附图60

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