臭氧化污泥减量及碳源回用研究

摘要

随着我国污水处理量的逐年增加以及活性污泥工艺的广泛应用,剩余污泥的问题已成为了污水处理厂共同面临的难题。此外,我国生活污水浓度偏低,碳源不足也是污水厂普遍面临的难题。针对这两个难题,本课题试图利用臭氧化污泥处理技术来解决。利用臭氧的强氧化性对污泥进行破壁溶胞,污泥溶胞产物回流至活性污泥处理系统并被微生物所降解利用,以此实现污泥减量及碳源的回用。
　　本研究主要内容包括：分析臭氧溶胞过程影响因素,考察臭氧对污泥性质的影响,研究臭氧溶胞效率并获取最佳臭氧投加量,评价溶胞产物作为碳源的可行性,以及设计臭氧化处理单元与活性污泥处理法联合工艺,并在小试的实际运行中考察污泥减量的效果和出水水质的变化。通过影响因素分析实验得知,对单位SS的COD溶出值的影响程度排序依次为:臭氧投加量、臭氧浓度、污泥浓度。臭氧和污泥的反应前期以臭氧对污泥进行破壁溶胞为主,后期臭氧氧化胞内溶出物质的反应将逐渐占据主导。C、N等溶解性组分前期增加较快,后期增速变缓或有所下降。在臭氧投加量0.020~0.098gO3/gSS时,SCOD、TCOD、TN以及NH4-N均增加较快。总磷随臭氧投加量的增加呈现线性增长,溶胞产物可生化性较好,污泥沉降性能明显改善。当以 SCOD为溶胞效率评价指标时,0.080gO3/gSS为最佳臭氧投加量;当以蛋白质和多糖来评价时,0.054gO3/gSS为最佳臭氧投加量。通过对反硝化速率的研究可知,污泥溶胞产物作碳源的反硝化速率达到4.52 mgN/gSS·h-1,几乎接近葡萄糖的反硝化速率(4.60mgN/gSS·h-1)。污泥溶胞产物作为碳源所对应的反硝化速率较高,污泥碳源品质较好。在臭氧化处理与活性污泥法联合工艺(OZONE-SBR)的实际运行中发现,除总磷外, SBR的其他出水水质指标未受到明显影响,两个臭氧投加量条件下有机物、N以及SS等污染物的去除率相比对照组有略微下降,但总体去除效果依然保持较好。较高投加量(0.080gO3/gSS)条件下 SBR对各个污染物去除率普遍低于较低投加量(0.054gO3/gSS)的污染物去除率。水质方面的最大问题是总磷严重超标,两个臭氧投加量下的SBR出水总磷浓度分别为1.15和2.04mg/L,均达不到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B的出水要求,需要考虑增设化学除磷的措施。在污泥减量效果方面,在0.054和0.080gO3/gSS两个臭氧投加量下试验组的污泥产量均较对照组有明显下降, SS减量率分别为36.5％和64.5%,VSS减量率分别达到41.4%和70.8%,表明污泥减量效果明显。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 污泥减量技术

1.3 臭氧化污泥减量技术及碳源回用的研究

1.4 研究目的、研究内容和技术路线

第2章 试验装置与实验方法

2.1 实验材料

2.2 分析方法

2.3 实验的装置、内容以及方法说明

第3章 臭氧化污泥处理静态试验研究

3.1 臭氧溶胞的影响因素分析研究

3.2 臭氧化处理对污泥性状的影响

3.3 臭氧溶胞效果研究

3.4 污泥溶胞产物作为碳源的可行性研究

3.5 本章小结

第4章 臭氧化处理与活性污泥法联合工艺的运行分析

4.1 OZONE-SBR联合工艺的系统启动与调试

4.2 臭氧化污泥的回用对活性污泥系统出水水质的影响

4.3 污泥减量效果分析

4.4臭氧化污泥减量技术的经济性分析

4.5臭氧化污泥减量技术的适用性分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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