污泥电渗透脱水特性与其生物生长环境的相关性研究

摘要

随着我国污水处理厂数量的快速增加以及对污泥处理处置相关法律法规的进一步完善，探索经济高效的污泥深度脱水技术具有重要意义。本论文通过实验研究，探索了活性污泥生存环境对污泥电渗透脱水特性的影响，进一步丰富了污泥电渗透脱水的研究范畴；通过不同性质污泥实验数据分析对污泥基本性质指标与电渗透脱水效果的相关性进行了研究，为电渗透脱水技术适用对象提供评价指引。
　　本文首先考察了电渗透操作条件：初始污泥厚度、初始电压梯度、机械压力对污泥电渗透脱水效果、电流、能耗的影响，结果表明：电渗透脱水技术可以有效地对机械脱水后污泥进行深度脱水，最优操作条件为：初始污泥厚度为8 mm，初始电压梯度为30 V/cm，机械压力为75 kPa。在此条件下，经过10 min的电渗透脱水后，污泥的含水率可以降低至56.29％，脱除1 kg水所需能耗为0.1877 kW·h。
　　然后，本研究探索了活性污泥不同的培养条件（进水碳氮比、是否供氧、培养温度）与活性污泥的基本性质、污泥的沉降性能、污泥机械脱水速率、污泥电渗透脱水性能与能耗的关联特性。结果表明：进水碳氮比的升高或降低均会提高污泥机械脱水和电渗透脱水性，其中提高碳氮比对提高机械脱水效果尤其明显。厌氧污泥沉降性、机械脱水效果和电渗透脱水效果均优于好氧污泥，而且在电渗透脱水电流、能耗方面，厌氧污泥均低于好氧污泥。35℃驯养的污泥的沉降性、机械脱水效果优于25℃的；驯养的第15和第22天，35℃驯养的污泥电渗透脱水效果比25℃的好，但35℃培养的污泥电渗透脱除1 kg水所需的能耗却高于25℃的。污泥培养过程是否供氧以及培养温度对电渗透脱水影响更明显。
　　最后，采用线性拟合的方式，探究不同污水厂污泥以及不同培养条件机械脱水后污泥的基本性质（初始含水率、挥发组分、电导率、pH值）与电渗透脱水效果、电流、能耗的相关性。结果表明，机械脱水后污泥含水率、污泥挥发组分含量与电渗透后污泥的含水率之间均存在一定的正相关关系，存在一定的线性关系，线性拟合所得R2分别为0.5121和0.7036。污泥电导率与电渗透后污泥的含水率、初始电流、能耗都呈现一定的线性关系，R2都在0.4-0.5之间。

目录

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第1章 绪论

1.1 污泥的来源与特性

1.2 污泥脱水技术概述

1.3 污泥电渗透脱水的概述

1.4 研究意义与内容

第2章 实验材料与实验方法

2.1 实验材料

2.2实验装置与操作方法

2.3 分析方法

第3章 污泥电渗透脱水操作条件对脱水效果的影响与优化

3.1初始污泥厚度对污泥电渗透脱水效果的影响规律

3.2初始电压梯度对污泥电渗透脱水效果的影响规律

3.3机械压力对污泥电渗透脱水效果的影响规律

3.4 本章小结

第4章 培养条件对污泥电渗透脱水特性的影响规律

4.1 进水碳氮比对污泥电渗透脱水效果的影响规律

4.2 供氧对污泥电渗透脱水效果的影响规律

4.3培养温度对污泥电渗透脱水效果的影响规律

4.4 本章小结

第5章 机械脱水污泥的基本性质与电渗透脱水的关联特性

5.1不同污水厂的污泥的电渗透脱水结果

5.2 污泥初始含水率与污泥电渗透脱水的关联特性

5.3 污泥挥发组分与污泥电渗透脱水的关联特性

5.4 污泥电导率与污泥电渗透脱水的关联特性

5.5 污泥pH值与污泥电渗透脱水的关联特性

5.6 本章小结

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

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