光/声联合厌氧处理剩余污泥实验研究

摘要

随着我国城镇化不停地发展，城市中生活污水处理的需求不断增加，污水处理过程中剩余污泥含量比例越来越多，而对剩余污泥进行破解后污水中的各种水质指标都非常高，如何高效省时低成本的处理剩余污泥是当今污水处理与环境保护需要面临的重大问题。厌氧消化是剩余污泥处理过程中应用范围最广的技术，但是传统的厌氧消化技术存在时间周期长、处理效率偏低的问题。而光合细菌以光作为能源，在厌氧光照条件下利用自然界中的有机物进行光合作用可以起到净化水质的作用。同时，有研究表明低能超声波可以提高酶对有机物的分解吸收能力，增强有机物的降解率等。总之，超声联合光合菌处理污泥破解液，对其减量化与资源化有重要意义。 本研究为验证以上设想并找到提高污泥破解液降解率的方法，提出了四个实验条件的假设，分别为“破解液超声处理时间”、“破解液光合菌起始浓度”、“破解液光照强度”以及“破解液搅拌速度”。通过查阅文献资料及四组实验，发现通过改变四个实验条件可以对破解液中的有机物起到明显的降解作用，并得出了使污泥破解液降解有机物的最佳的实验条件。在四个单因素实验中，光合菌生长最快且其对破解液中SCOD等水质指标降解效果最好的实验条件分别是:每天超声时间6min、光合菌初始浓度为10％、光照强度为2000lus、搅拌转速为800r/min。此外，通过实验数据的对比发现，污泥破解液中SCOD等水质污染指标的降解率主要受到溶液中光合菌生长情况的影响，光合菌生长越越旺盛的污泥破解液，SCOD等指标的降解率越高，产气效率越高。 本研究提出采用低能超声波、光合细菌联合促进厌氧消化，使污泥中的有机物以CO2、CH4和H2的形式释放出来，污泥中的能量被细菌自身消耗，较大程度的加快剩余污泥资源化程度和效率，为处理剩余污泥的降解水质阶段提供了充足的实验依据。

目录

论文说明

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题研究的背景

1．1．1水污染与污水处理

1．1．2剩余污泥的产生、特性和对环境的影响

1．1．3剩余污泥的处理原则和方法

1．2厌氧环境下微生物、细菌生化机理概述

1．2．1厌氧微生物学的研究概况

1．2．2厌氧微生处理过程的生化机理

1．2．3厌氧生物处理的特点

1．3光合细菌厌氧环境下处理污水水质概述

1．3．1光合细菌

1．3．2光合细菌处理污水的特点

1．4低能超声对微生物生长的影响

1．4．1超声波的生物效应

1．4．2厌氧环境下低能超声波、光合细菌联合促进污泥减量化

1．5本文研究目的和内容

1．5．1研究目的

1．5．2研究内容

1．5．3技术路线

2．1实验设备

2．1．1超声空化破解污泥设备

2．1．2超声波清洗机

2．1．3多头磁力加热搅拌器

2．1．4分光光度计

2．2实验材料

2．3药品与试剂

2．4其他仪器

2．5检测项目与分析方法

2．5．1溶解性化学需氧量(SCOD)概述与测定方法(重铬酸钾法)

2．5．2蛋白质概述及测定方法(福林酚试剂法)

2．5．3酸概述及测定方法

2．5．4气体测定方法

2．5．5悬浮物(SS)概述及测定方法(烘箱烘干法)

第3章超声时间对光／声联合厌氧处理剩余污泥的影响

3．1实验探究与实验方案

3．1．1实验探究

3．1．2实验思路与方案

3．1．3实验步骤

3．2实验结果与分析

3．2．1 OD结果与分析

3．2．2 SCOD结果与分析

3．2．3蛋白质结果与分析

3．2．4酸的结果与分析

3．2．5 SS和产气量的结果与分

3．3小结

第4章光合细菌浓度对光／声联合厌氧处理剩余污泥的影响

4．1实验探究与实验方案

4．1．1实验探究

4．1．2实验思路与方案

4．1．3实验步骤

4．2实验结果与分析

4．2．1 OD结果与分析

4．2．2 SCOD结果与分析

4．2．3蛋白质结果与分析

4．2．4酸的结果与分析

4．2．5 SS和产气量的结果与分析

4．3小结

第5章光照强度对光／声联合厌氧处理剩余污泥的影响

5．1实验探究与实验方案

5．1．1实验探究

5．1．2实验思路与方案

5．1．3实验步骤

5．2实验结果与分析

5．2．1 OD结果与分析

5．2．2 SCOD结果与分析

5．2．3蛋白质结果与分析

5．2．4酸的结果与分析

5．2．5 SS和产气量的结果与分析

5．3小结

第6章搅拌速度对光／声联合厌氧处理剩余污泥的影响

6．1实验探究与实验方案

6．1．1实验探究

6．1．2实验思路与方案

6．1．3实验步骤

6．2实验结果与分析

6．2．1 OD结果与分析

6．2．2 SCOD结果与分析

6．2．3蛋白质结果与分析

6．2．4酸的结果与分析

6．2．5 SS和产气量的结果与分析

6．3小结

7．1结论

7．2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文