超声波处理污泥减量化与促进厌氧消化研究

摘要

随着我们城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水厂的污泥产生量也急剧增加，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥减量与出路问题已经十分突出。本课题通过用超声波设备预处理污泥的方法，研究超声波处理对污泥特性、污泥最终排放量的影响及其对污泥厌氧消化的促进作用。 此次现场试验采用20kHz频率，在不同超声处理时间的情况下，对污泥的击破率、温度及pH值进行研究，并根据所监测到的数据分析得出最佳操作参数。试验结果表明：污泥上清液中COD和击破率随超声处理时间的增加而增加，结合运行成本分析考虑，超声波处理污泥的最佳工程处理时间为50～90s。温度随着超声波作用时间增加而逐渐升高，pH值随时间变化的幅度不大。污泥经超声波处理90s后，TN、TP都有所增加。超声波振幅对污泥特性和击破率的影响不大，在实际工程中，采用较低的振幅即可。 通过将经超声波处理后的污泥打回生化反应池进行研究发现，这种方法能够减少污泥的最终排放量，减少幅度为18.9％。并且它不会对排水水质造成大的影响。 用超声处理后的污泥对消化罐进行厌氧驯化是一个很有效的手段，短时间内，产气量就从0提升至35L/d，污泥消化罐达到一个比较稳定的状态。投加不同比例经超声处理50s的污泥到消化罐，都能够很明显地增加产气量，并且，产气量随着投加超声污泥比例的增加而增加。 本次现场试验较为成功地验证了利用超声波处理技术能使污水处理厂的污泥达到减量化目的，并且也肯定了超声波技术对污泥厌氧消化的促进作用，为污泥的处理开辟了新的途径，也为污泥资源化发展奠定了一定的基础。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1污泥概述

1.1.1污泥的产生与分类

1.1.2污泥的组成及危害

1.1.3污泥的产量

1.1.4污泥处理、处置方法概述

1.1.5我国污泥的处理现状及存在的问题

1.2污泥减量化技术

1.3厌氧消化概述

1.3.1污泥厌氧消化原理

1.3.2污泥厌氧消化存在的问题

1.4超声波技术概述

1.4.1超声波的生物作用机理

1.4.2超声空化原理

1.4.3超声波作用污泥的原理

1.4.4影响超声波处理污泥的主要因素

1.4.5超声波技术研究现状

1.5课题的研究目的、主要内容、意义

1.5.1研究目的

1.5.2研究的主要内容

1.5.3研究意义

第2章实验内容与方法

2.1广州大坦沙污水厂概况

2.2试验内容介绍

2.3分析项目和实验方法

2.4实验仪器及设备

2.4.1试验仪器及设备

2.4.2超声波设备介绍

第3章超声波处理污泥静态试验分析

3.1超声波处理时间对污泥各参数的影响

3.1.1污泥上清液COD随超声处理时间的变化关系

3.1.2击破率随超声处理时间的变化关系

3.1.3污泥温度随超声处理时间的变化关系

3.1.4污泥pH值随超声处理时间的变化关系

3.2超声波处理对污泥上清液及其特性的影响

3.2.1污泥上清液TN变化

3.2.2污泥上清液TP变化

3.2.3污泥上清液BOD变化

3.2.4不同振幅对上清液中COD、击破率和温度的影响

3.2.5超声处理对污泥比阻的影响

3.3本章小结

第4章剩余污泥经超声波预处理后减量化分析

4.1排放污泥量对比

4.2排放剩余污泥VSS/SS的比较

4.3对出水水质影响

4.3.1对出水COD、BOD的影响

4.3.2对出水TN、TP的影响

4.4本章小结

第5章超声波处理对污泥厌氧消化的影响

5.1厌氧试验总体介绍

5.2厌氧消化的启动

5.2.1调试方法

5.2.2污泥厌氧消化的影响因素分析

5.3污泥厌氧消化对比试验分析

5.3.1产气量的对比分析

5.3.2污泥SS、VSS去除率的对比

5.4本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目