颤蚓污泥减量减容性能的研究

摘要

随着我国城市化建设的快速发展，污水处理量逐年提高，剩余污泥量也急剧增加。当前，污泥处理存在着难度大、费用高、易产生二次污染等问题，急剧增加的污泥不仅给污水处理厂带来沉重负担，而且严重威胁着生态环境和人类活动。因此，在污泥进入环境之前，消减污泥量，以预防为主要手段处理剩余污泥，是未来污泥处理的必然趋势。目前，利用微型动物捕食剩余污泥的污泥减量技术，以其经济、环保等因素日益成为人们关注的焦点。
　　 近年来，虽然国内外关于强化微型动物捕食作用的污泥减量化技术报道较多，但是实现工程应用的较少。大部分研究者将微型后生动物直接接种到污水处理系统中，而污水处理系统并非是专门为后生动物的生长及处理污泥设计的，其环境条件对后生动物的生长分布影响较大，导致后生动物在污水处理系统中的种群密度及分布规律较难控制，难以保证污泥处理的稳定高效运行。此外，微型动物无规律的爆发直接威胁着污水处理系统的正常运行。鉴于此，本课题以颤蚓为污泥捕食生物，考察不同曝气强度、曝气时间、污泥浓度、污泥龄、颤蚓密度作用下，颤蚓的生长状况、污泥减量减容效果及颤蚓捕食后水质变化情况，以确定适合颤蚓稳定生长、污泥减量效果明显同时对处理水质影响较小的运行参数，为高效稳定的颤蚓污泥减量减容工艺的开发提供理论支持。
　　 本论文的主要研究结论归纳如下:
　　 (1)在颤蚓密度为100g/L时，曝气强度不同，颤蚓在污泥中的分布状态及其对污泥混合液作用效果不同。当曝气强度为0.10m3·(h·L)-1时，颤蚓能将污泥絮体从污泥混合液中分离出来，并将其固定在池底，污泥中的颤蚓纵向或横向拉伸身体，相互交缠。在这种分布状态下，颤蚓的生长及污泥减容减量效果较好，其湿重增加了约3.7g;污泥MLSS最高减少25％;SVI和SV30降低了27％和45％。
　　 (2)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1的工况下，曝气8h、颤蚓密度为100g/L时，颤蚓污泥减量减容效果较好，污泥MLSS减量速率为4.5mg·(g·h)-1，SVI和SV30降低了35％、58％。但是在此条件下，营养元素大量释放，使污泥上清液中COD、氨氮、总磷的含量分别增加了177％、659％、501％。虽然营养元素释放比例较大，但因出水COD、氨氮、总磷的含量较低，总体释放量并不高。综合污泥与污水协同处理效果，确定最佳曝气时间为6h，最佳颤蚓密度为80g/L。
　　 (3)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1，曝气时间为6h，颤蚓密度为80g/L的工况下，污泥浓度在9000～12000mg/L时污泥减量减容效果最好，污泥减量速率最大为6.05mg/(g·h)，SVI下降比例基本在45％左右，SV30在57％左右。但是在此条件下，仍存在营养元素大量释放的问题，COD、氨氮、总磷的含量分别增加了90％、820％、470％。
　　 (4)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1，曝气时间为6h，颤蚓密度为80g/L，污泥浓度在9000～12000mg/L的工况下，污泥龄为10d时污泥减量减容效果最好，随着污泥龄增大，污泥上清液中COD、氨氮、总磷的增加比例逐渐降低。
　　 (5)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1，曝气时间为6h，颤蚓密度为80g/L，污泥浓度在11000mg/L的各最佳条件综合作用下，颤蚓对污泥减量效果明显且稳定，污泥MLSS减量在2300～3000mg/L，SVI和SV30的减量比例分别在20％～25％和36％～46％之间，污泥上清液中COD、氨氮、总磷浓度均明显增大。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 我国污泥处理处置问题概况

1．2 污泥减量化技术概述

1．2．1 解偶联代谢的污泥减量技术

1．2．2 溶胞法污泥减量技术

1．2．3 强化微型动物捕食的污泥减量技术

1．3 课题来源

1．4 研究目的及意义

1．5 论文主要研究内容

第2章 污泥及颤蚓的培养与驯化

2．1 试验污泥

2．1．1 污泥的培养与驯化

2．1．2 污泥预处理

2．2 颤蚓的培养与驯化

2．2．1 颤蚓的来源

2．2．2 颤蚓的清洗与计量

2．3 颤蚓的培养驯化

2．3．1 试验装置

2．3．2 颤蚓的培养驯化结果

第3章 运行参数对颤蚓生长及污泥减量效果的影响

3．1 试验装置及研究方法

3．2 试验监测项目的分析方法

3．3 曝气强度对颤蚓生长状态及其污泥减量效果的影响

3．3．1 曝气强度对颤蚓生长状态的影响

3．3．2 曝气强度对颤蚓污泥减质效果的影响

3．3．3 曝气强度对颤蚓污泥减容效果的影响

3．4 曝气时间和颤蚓密度对颤蚓污泥减量效果的影响

3．4．1 曝气时间和颤蚓密度对颤蚓污泥减质效果的影响

3．4．2 曝气时间和颤蚓密度对颤蚓污泥减容效果的影响

3．5 曝气时间和颤蚓密度对颤蚓捕食后水质的影响

3．5．1 曝气时间和颤蚓密度对污泥上清液中COD浓度的影响

3．5．2 曝气时间和颤蚓密度对污泥上清液中氨氮浓度的影响

3．5．3 曝气时间和颤蚓密度对污泥上清液中总磷浓度的影响

3．6 本章小结

第4章 剩余污泥特性对颤蚓污泥减量效果的影响

4．1 试验装置与试验方法

4．2 污泥浓度对颤蚓污泥减量效果的影响

4．2．1 污泥浓度对颤蚓污泥减质效果的影响

4．2．2 污泥浓度对颤蚓污泥减容效果的影响

4．2．3 污泥浓度对颤蚓污泥减量后水质的影响

4．3 污泥龄对颤蚓污泥减量效果的影响

4．3．1 污泥龄对颤蚓污泥减质效果的影响

4．3．2 污泥龄对颤蚓污泥减容效果的影响

4．3．3 污泥龄对颤蚓作用后水质的影响

4．4 本章小结

第5章 各最佳条件综合作用下颤蚓污泥减量情况

5．1 试验装置与试验方法

5．2 各最佳条件综合作用下颤蚓污泥减容情况

5．3 各最佳条件综合作用下颤蚓污泥减容情况

5．4 各最佳条件综合作用下颤蚓污泥减量后的水质情况

5．5 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

致谢

硕士期间发表的学术论文及科研工作

参考文献