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大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究

2020-11-23阅读(426)

大型工业废水处理厂节能降耗减污集成新工艺研究

论文摘要

在当前能源紧缺、资源匮乏的大背景下，可持续发展成为人们关注的话题。本文以清洁生产、循环经济、可持续发展的理念为指导，以国内最大的工业废水处理厂、规模60万m3／d的绍兴污水处理厂为研究对象，围绕该厂运行中的节能降耗减污进行了各工艺环节实用技术的集成研究，以期解决面临的困难，帮助企业走出困境。 首先对污水处理厂运行现状进行了调查研究。通过分析工艺流程、工艺参数、进出水水质、污泥产量、物料消耗、运行成本等指标，找出了现有工艺的不足之处主要有CODcr和色度不达标、处理量达不到设计规模、剩余污泥未得到妥善处置等等。而电耗高、混凝剂等物料消耗大、基本上未考虑物料和废弃物的再利用等问题是影响污水处理厂经济运行的瓶颈。 接着，结合污水处理厂的工艺流程，研究了该厂实现节能减污的四个关键点。（1）、通过进一步分析原水水质，发现其中含有较多不易生化的有机污染物，如高级烷烃、芳香族类、毒性物等，起始惰性溶解性有机物可达120mg／L，必须强化预处理工艺段的水质调理，以降低进入生化系统的SI和毒性物质含量，提高B／C比，降低碱度和pH值，以利于后续生化处理；（2）、在厌氧工艺节点的研究中，采用EGSB、ABR、ASBR三种不同的厌氧反应器，探明了现有工艺条件下，厌氧反应以水解和硫酸盐还原为主，甲烷气基本上不产生。主要的污染物对苯二甲酸（TA，占总CODcr的30％以上）未得到有效地开环和进一步的降解。厌氧对COD的去除总量仍可达200-450mg／L。分别采用折板反应器和回转式厌氧反应器，结合已有工艺流程和生产设施进行改造，应用后节能效果明显。（3）、供氧量的控制是实现节能的关键。针对生产上存在的溶解氧波动过大，分布不合理的弊端，引入智能供氧系统（MASTERAIR），使DO波动减少，布气更趋合理。此项技术可平均节电18.71％，使运行管理更方便。（4）对污水处理厂的废物进行了减量化、稳定化、资源化研究，确定了污泥干化焚烧循环处理的工艺路线，污泥减容80％，并利用焚烧后的残渣制做水质调理剂回用于生产，进一步降低了运行成本。 最后，应用以上的有关研究成果，实施了70万m3／d挖潜改造工程，使污水运行成本下降了0.12元／m3，每年节省运行费用达3000多万元。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第1章 前言
  • 1.1 问题的提出
  • 1.2 污水处理厂节能降耗减污的研究现状
  • 1.2.1 新工艺的研究与开发
  • 1.2.2 设备材料与药剂的研发与应用
  • 1.2.3 资源化利用（Reuse和Recycle）
  • 1.3 已有研究存在的不足
  • 1.4 本工作的研究内容与技术路线
  • 1.4.1 主要研究内容
  • 1.4.2 拟采取的技术路线
  • 1.5 本研究的特色与创新点
  • 第2章 污水处理厂运行现状的调查
  • 2.1 污水处理厂概况
  • 2.2 绍兴污水处理一期工程
  • 2.2.1 工艺流程和工艺参数
  • 2.2.2 处理水量、水质、污泥产量
  • 2.2.3 电能和物料消耗
  • 2.2.4 运行费用
  • 2.2.5 一期工程优缺点
  • 2.3 绍兴污水处理二期工程
  • 2.3.1 工艺流程和工艺参数
  • 2.3.2 处理水量、水质、污泥产量
  • 2.3.3 能量和物料消耗
  • 2.3.4 运行费用
  • 2.3.5 二期工程优缺点
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 废水处理厂预处理工艺段节能降耗研究
  • 3.1 进水水质
  • I和微生物溶解性残留物SR'>3.1.1 溶解性惰性物质SI和微生物溶解性残留物SR
  • 3.1.2 污水的特征污染物
  • 3.1.3 污水中微量有机成分
  • 3.2 水质调理剂的研制
  • 3.2.1 调理剂的研制
  • 3.2.2 调理剂作用机理
  • 3.3 废水的水质调理效果与分析
  • cr、BOD5及BOD5/CODcr的变化'>3.3.1 水质CODcr、BOD5及BOD5/CODcr的变化
  • 3.3.2 N、P营养物的变化
  • 3.3.3 pH值变化
  • 3.3.4 污水颜色的变化
  • 3.3.5 污泥产量变化
  • 3.3.6 对后续生化处理的影响
  • 3.4 水质调理后节能降耗预测
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 废水处理厂厌氧工艺段的节能降耗研究
  • 4.1 研究内容
  • 4.2 试验装置
  • 4.2.1 EGSB反应器
  • 4.2.2 折板厌氧反应器ABR
  • 4.2.3 序批式厌氧反应器ASBR
  • 4.3 结果及讨论
  • cr的削减情况'>4.3.1 不同厌氧反应器对CODcr的削减情况
  • cr削减的影响因素'>4.3.2 影响CODcr削减的影响因素
  • cr削减途径'>4.3.3 厌氧过程中CODcr削减途径
  • 4.3.4 不同厌氧反应器具体应用形式探讨
  • 4.4 生产性应用后节能降耗减污的效果预测
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 好氧工艺段供氧系统的节能降耗研究
  • 5.1 曝气池供氧（溶解氧）控制策略
  • 5.2 绍兴污水处理二期工程曝气池内供氧控制现状
  • 5.3 MASTERAIR智能供氧系统
  • 5.4 MASTERAIR智能供氧系统在绍兴二期工程中的应用
  • 5.4.1 DO的波动减小情况
  • 5.4.2 节能效果分析
  • 5.4.3 MASTERAIR应用后对出水水质的影响
  • 5.5 MASTERAIR应用后节能降耗减污的效果预测
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 污泥干化焚烧无害化处置工艺路线试验研究
  • 6.1 污泥特性
  • 6.1.1 污泥干化过程中的粘滞区
  • 6.1.2 发热量
  • 6.1.3 灰分
  • 6.1.4 着火点
  • 6.1.5 机械强度和热稳定性
  • 6.2 污泥干化+焚烧内循环工艺路线
  • 6.2.1 工艺路线与主要设备
  • 6.2.2 污泥干化+焚烧内循环工艺参数
  • 6.2.3 干化+焚烧系统的物料平衡与能量平衡分析
  • 6.3 干化+焚烧系统的经济性分析
  • 6.4 本章小结
  • 第7章 污泥焚烧残渣制做水质调理药剂及其循环利用研究
  • 7.1 污泥焚烧残渣的性状分析
  • 7.2 水质调理剂的制备
  • 7.2.1 不同类型酸及浓度的影响
  • 7.2.2 反应温度和反应时间影响
  • 7.2.3 液固比对铁溶出率的影响
  • 7.3 水质调理剂的性能分析
  • 7.3.1 Y189水处理调理剂成分分析
  • 7.3.2 Y189水质调理剂调理性能
  • 7.3.3 Y189预处理剂的作用机理分析
  • 7.4 Y189型预处理剂的循环使用性能
  • 7.4.1 Y189循环几次后有害元素含量分析
  • 7.4.2 残渣在循环过程中有害元素含量的变化
  • 7.4.3 Y189在循环过程中有害元素含量的变化
  • 7.4.4 循环过程中残渣的溶出率变化
  • 7.4.5 循环过程中残渣物相的变化
  • 7.5 经济技术性分析和应用前景
  • 7.5.1 生产成本分析
  • 7.5.2物料平衡分析
  • 7.5.3 效益分析
  • 7.6 本章小结
  • 第8章 新工艺应用实例-绍兴70万吨/日挖潜改造工程
  • 8.1 挖潜改造工程的主要内容
  • 8.1.1 70万吨/日挖潜工程一期工程
  • 8.1.2 70万吨/日挖潜工程二期工程
  • 8.2 挖潜改造工程的成效与分析
  • 8.2.1 处理水量和水质
  • 8.2.2 产泥量变化
  • 8.2.3 污染物降解途径及物料、能量变化
  • 8.2.4 成本分析
  • 8.3 本章小结
  • 第9章 结论
  • 致谢
  • 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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