剩余活性污泥脱水的高级处理方法研究

摘要

随着经济社会的高速发展，城市污水处理厂的处理量和处理率逐年提高，污水的处理过程中会产生大量的剩余活性污泥。活性污泥的主要特性是含水率高，需要对其进行调理以改变其特性，再进行后续的处理处置。聚电解质调理法能显著加快泥水分离速度，提高污泥沉降性能，是现今应用最为广泛的调理方法，但却无法解决调理后污泥滤饼含水率偏高这个问题。因此，本论文以移除污泥中的水分为主要目的，研究了表面活性剂处理和酶处理这两种高级处理方法对活性污泥脱水性能的影响。 采用十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)和十二烷基磺酸钠(简称SDS)这两种表面活性剂进行活性污泥调理，首先将CTAB和SDS与其它化学提取剂进行对比，研究了它们对污泥中胞外聚合物(EPS)的提取效果，并通过分析污泥上清液中的钙镁离子含量和DNA含量等，阐述了表面活性剂对EPS的提取机理。然后以污泥滤饼含水率、污泥滤饼结合水含量、污泥沉降性能、污泥过滤性能为指标，评价了它们对污泥脱水性能的影响，并通过分析絮体结构变化，阐明了表面活性剂在活性污泥体系中的作用机制。结果表明，表面活性剂有良好的EPS提取效果，能显著降低过滤后污泥滤饼含水率和结合水含量，其中CTAB效果优于SDS。CTAB投加量为15％TS时可将滤饼含水率降低约10％，又能改善污泥沉降性能和过滤性能。此外，表面活性剂和聚电解质联合调理工艺的结果表明，两种试剂联用于污泥调理中，能够发挥各自独特的作用，同时降低污泥含水率和提高污泥沉降性能。 采用淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等酶试剂进行污泥调理，研究了酶试剂对剩余活性污泥脱水性能的影响，以及酶试剂对污泥厌氧消化过程的影响。结果表明，酶试剂有一定的EPS提取效果，能降低过滤后污泥滤饼含水率，改善污泥脱水性能，其中蛋白酶效果最佳；酶试剂对污泥厌氧消化过程有明显的促进作用，能降低处理后污泥滤饼含水率以及污泥总固含量、有机物含量，利于后续的稳定化处置。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1污泥处理处置国内外概况

1.1.1选题的意义

1.1.2污泥的性质和分类

1.1.3污泥的处理处置

1.1.4我国剩余活性污泥的处理处置现状

1.2污泥的高级处理方法

1.2.1污泥的调理

1.2.2污泥的高级处理方法简介

1.2.3污泥的胞外聚合物(EPS)

1.2.4高级处理方法对EPS和污泥脱水性能的影响

1.3本论文的目的和研究内容

2 聚电解质对剩余活性污泥脱水性能的影响研究

2.1概述

2.2实验材料与方法

2.2.1实验药品与仪器

2.2.2实验步骤与方法

2.3结果与讨论

2.3.1聚电解质对剩余活性污泥沉降性能的影响

2.3.2聚电解质对剩余活性污泥过滤速度的影响

2.3.3聚电解质对剩余活性污泥滤饼含水率的影响

2.3.4聚电解质对剩余活性污泥EPS分布的影响

2.4本章小结

3 表面活性剂对剩余活性污泥脱水性能的影响研究

3.1概述

3.1.1表面活性剂的特点

3.1.2表面活性剂在污泥脱水领域的研究现状

3.2实验材料与方法

3.2.1实验药品与仪器

3.2.2实验步骤与方法

3.3结果与讨论

3.3.1表面活性剂对剩余活性污泥中EPS提取效果的研究

3.3.2表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水率和结合水含量的影响

3.3.3表面活性剂对剩余活性污泥沉降性能的影响

3.3.4表面活性剂对剩余活性污泥过滤速度的影响

3.4本章小结

4 表面活性剂和聚电解质的联合调理工艺

4.1概述

4.2实验材料与方法

4.3结果与讨论

4.3.1联合调理工艺对剩余活性污泥滤饼含水率的影响

4.3.2联合调理工艺对剩余活性污泥沉降性能的影响

4.3.3联合调理工艺对剩余活性污泥过滤性能的影响

4.4本章小结

5酶试剂对剩余活性污泥脱水性能的影响研究

5.1概述

5.2实验材料与方法

5.2.1实验药品与仪器

5.2.2实验步骤与方法

5.3结果与讨论

5.3.1酶试剂对剩余活性污泥脱水性能的影响

5.3.2酶试剂对污泥厌氧消化过程的影响

5.3本章小结

6结论

致 谢

参考文献