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《中国工程物理研究院》 2007年
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剩余污泥高温—中温两相厌氧消化试验研究

李科  
【摘要】: 随着我国法规对污水污泥处理处置要求的不断提高,污水处理厂被迫采取强化的生物脱氮除磷、延时曝气工艺和取消初沉池等措施,新工艺条件下产生的剩余污泥难以采取传统中温厌氧消化技术处理。为解决传统厌氧消化技术的局限,对高温(55℃)—中温(35℃)两相和传统中温单相厌氧消化技术进行了对比研究。以典型100,000t/d的污水处理厂产生的污泥量缩小1/10000倍作为设计基准,建立高温—中温两相和中温单相厌氧消化试验装置,以二沉剩余污泥为特定研究对象,比较了高温—中温两相和中温单相的处理能力、运行稳定性,探索了剩余污泥高温产酸相的发酵类型、动力学模型。 试验结果表明:(1)两相系统的高温相和中温相的pH值分别稳定在6.3~6.7和6.7~7.1之间,而中温单相的pH稳定在6.9~7.3;(2)两相中温的有机酸总值在420~680mg/L之间,中温单相有机酸总值在300~420mg/L之间,相应地两相系统中高温相丙酸含量在100~500mg/L之间,中温相在20~160mg/L之间,而中温单相丙酸含量在16~60mg/L之间;(3)两相中温的有机酸与总碱度的比值在0.25~0.4之间波动,中温单相的有机酸与总碱度的比值在0.1~0.2之间波动;(4)两相系统的有机物去除率稳定在40~41%之间,中温单相有机物去除率低于40%,在37~39%之间波动;(5)两相系统的比产甲烷率稳定在460~500mL CH_4/(g VS_(removed))之间,而中温单相的比产甲烷率在430~450mL CH_4/(g VS_(removed))范围内;(6)两相系统对致病性大肠杆菌的去除在85~94%之间,而中温单相对致病性大肠杆菌的去除率在25~60%之间。通过研究高温酸化相的发酵类型表明:(1)污泥停留时间改变前后高温消化器中始终以乙酸的含量为主,当污泥停留时间为2.5d时,各挥发性脂肪酸含量的比值为乙酸:丙酸:丁酸=5.2:2:1,当污泥停留时间为1.2d时,乙酸:丙酸:丁酸=6.57:0.79:1;(2)乙醇在每次的分析测试中都未检出;(3)沼气中H_2的体积含量始终在10~(-4)数量级水平。 研究结果表明在高温—中温两相污泥停留时间15.5天、中温单相为30天的条件下,两相系统不及中温单相运行稳定但处理效果更好,两相系统处理二沉剩余污泥有机物去除率大于40%,能满足新法规GB18918—2002的要求;剩余污泥的高温产酸发酵不能形成乙醇型发酵、丁酸型发酵、丙酸型发酵等典型的发酵类型;两相系统的高温产酸反应遵循Lawrence-McCarty动力学模型,得出修正的动力学参数Y=0.14(mg Germs/mgVS_(removed))、K_d=0.21d~(-1)、μ_(max)=1.44d~(-1)、K_s=11455.9mg/(L.VS)。
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X703

【引证文献】
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【同被引文献】
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