影响活性污泥产率的环境因素研究

论文摘要

活性污泥法是城市污水处理厂广泛应用的生物处理技术,是生化法处理废水的基本工艺。但它一直存在一个最大的弊端,那就是在运行过程中会产生大量的剩余污泥。虽然城市污水处理厂中的污泥产量仅为所处理污水量的1～2%,但污泥处理设施的投资往往占到整个污水处理厂总投资的40～50%。由于污泥的最终处置越来越困难,为了防止污泥的二次污染,最有效的措施是通过技术进步和工艺改造等手段减少污泥的产生量。因此我们需要研究活性污泥产率(真实产率和表观产率)都受到哪些环境因素的影响,并分析各影响因素的相对重要性,这样我们就可以通过改变环境影响因素来减少污泥产量。本文先提出一种改进的耗氧速率(OUR)测量装置,以便用于后面实验数据的测量,然后系统研究了不同的环境条件(电子受体、温度、基质、重金属离子和化学解偶联剂等)对表观产率Yobs、真实产率YH以及衰减系数Kd产生的影响。通过上述一系列的实验研究,得出了一些新的认识和结论,主要包括:1.设计了一种测量OUR的新装置,利用该装置测得微生物的产率系数YH和衰减系数Kd都文献报道基本相符,表明这种装置可以比较准确的测定有机废水的耗氧速率。2.发现淀粉、蛋白质和苯酚三种基质的表观污泥产率Yobs和真实污泥产率YH都具有相同规律,即:淀粉>蛋白质>苯酚,这说明易降解基质的污泥产率会更高一些。不过YH都要高于Yobs,这可能是因为YH不受细菌的捕食、死亡和再生等作用的影响。进水中不同类型的基质会引起污泥内微生物菌群的变化,不同菌群的微生物其细胞产率系数和内源代谢系数等都不同,这可能是造成污泥产率差异的根本原因。3.发现温度的变化不影响好氧污泥的YH,原因可能在于代谢相同基质的污泥内的微生物菌群相同,因此其细胞产率也相同,不受温度影响;但是低温Yobs比高温的要大,这可能是因为在温度较高的条件下,内源呼吸作用较强,导致污

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 我国污泥产生及处置概况
• 1.2 污泥产量的计算方法
• 1.2.1 传统计算法
• 1.2.2 数学模型（ASM1）法
• 1.3 数学模型ASM1
• 1.3.1 ASM1 中主要概念
• 1.3.2 ASM1 模型中异养菌的新陈代谢
• 1.3.3 水解
• 1.3.4 微生物的消亡再生机理
• 1.4 重金属离子对污泥产率YH及处理效率的影响
• 1.5 解偶联剂对污泥产率的影响
• 1.6 耗氧速率（OUR）的测量原理与应用
• 1.6.1 耗氧速率的测量仪器
• 1.6.2 液相基础的测量原理与应用
• 1.6.3 气相基础的测量原理与应用
• 1.6.4 耗氧速率测量的影响因素
• 1.6.5 小结
• 1.7 研究目的及意义
• 1.7.1 研究目的
• 1.7.2 研究意义
• 2 耗氧速率（OUR）测量方法的改进
• 2.1 前言
• 2.2 测定原理和装置
• 2.2.1 测量原理
• 2.2.2 OUR 测量装置
• 2.3 材料和方法
• 2.3.1 材料
• 2.3.2 方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 清水实验
• 2.4.2 内源呼吸OUR 实验
• 2.4.3 基质降解实验
• 2.5 小结
• 3 基质类型对污泥产率的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 实验结果
• 3.3.2 实验结果分析
• 3.4 小结
• 4 电子受体和温度对污泥产率的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.3 方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 实验结果分析
• 4.4 小结
• +、CR⁶⁺对污泥产率的影响'>5 重金属NI⁺、CR⁶⁺对污泥产率的影响
• 5.1 前言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 材料
• 5.2.2 方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 镍、铬离子浓度对工艺运行效果的影响
• 5.3.2 镍、铬离子浓度对污泥产率的影响
• 5.3.3 镍、铬离子对污泥性能的影响
• 5.4 小结
• 6 解偶联剂对缺氧污泥产率的影响
• 6.1 前言
• 6.2 材料和方法
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.2 方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 TCP 浓度对工艺运行效果的影响
• 6.3.2 TCP 浓度对缺氧污泥产率的影响
• 6.4 小结
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻读博士期间发表及录用的相关学术论文
• 致谢