污水厂污泥一体化竖式强化渗滤自然干化与消化研究

论文摘要

本文阐述了污泥的减量化和稳定化的发展概况,针对目前国内污泥处理处置存在的问题,如污泥脱水困难、能耗高等,并从生产性和实用性的角度出发,探索污泥竖式强化渗滤自然干化与消化一体化新工艺,并验证一体化污泥竖式强化渗滤自然干化与消化反应器的可行性并分析其效果,得出以下主要结论。①开发了污泥一体化强化渗滤浓缩自然干化与消化新工艺,验证了该反应器初步用应于城市污水厂污泥处理是可行性。②一体化污泥强化渗滤浓缩自然干化与消化反应器具有较好的浓缩效果,进泥含水率为99.2%左右,在污泥停留时间为120d条件下,排泥含水率为79%左右,浓缩效果良好且未出现滤料堵塞现象。③一体化强化渗滤自然干化消化反应器采用膜保温系统,使反应器在常温下基本达到污泥中温消化的温度要求。④污泥一体化强化渗滤浓缩自然干化与消化反应器在常温下消化效果良好。污泥中有机物含量由进泥的52%降到排泥的30%以下,有机物分解程度达到44.4%。较佳运行参数:有机负荷为0.8kgVSS/ （m3·d） ,污泥停置时间为120d,水力停留时间8.3d,污泥浓度为209.423g/L,污泥含水率为79.06%,有机物分解率达到44.4%。⑤污泥渗滤液COD值大部分在200～600mg/L之间;TN最大值为489.5 mg/L;TP最大值为117.5 mg/L;NH3-N平均值大部分在150～250mg/L之间,污泥渗滤液必须抽回至污水厂的水处理流程中处理。⑥采用一体化强化渗滤自然干化消化反应器消化后污泥重金属检测中铜是超出污泥农用标准（城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002）的。因此污泥不宜农用,但可以作为园林用土和土壤改造。⑦得到一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器基于污泥沉降试验的减量预测模型式R = [99 - 79.3959t-0.5529]×100%。利用这一模型式进行一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器减量效率进行预测。通过试验证明本反应器提高了污泥泥水分离效率,增强了污泥自然干化效果,并且经过消化实现了减量化、稳定化及资源化。本反应器集污泥浓缩、稳定、脱水过程在一个装置中完成,管理简单、投资节约。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.1.1 污泥的性质与特点
• 1.1.2 污泥中水分的存在形式及其分离
• 1.1.3 污泥的处理方法
• 1.2 国内外城市污泥的处理处置简述
• 1.2.1 国外城市污泥的处理处置
• 1.2.2 国内城市污泥的处理处置
• 1.3 城市污泥减量化和稳定化研究的背景和意义
• 1.3.1 污泥减量化研究的背景及意义
• 1.3.2 污泥稳定化研究的意义
• 1.4 污泥减量化技术
• 1.4.1 污泥减量化生物处理的理论基础
• 1.4.2 污泥减量化的几种技术
• 1.5 污泥的减容化技术
• 1.5.1 污泥减容的定义
• 1.5.2 污泥的减容的意义
• 1.5.3 污泥减容的相关技术
• 1.5.4 其他污泥减容技术
• 1.6 污泥的稳定化、无害化技术
• 1.7 本研究课题的提出
• 1.7.1 镇江征润州污水处理厂简介
• 1.7.2 污泥处理处置现状
• 1.8 本研究的目的和内容
• 1.8.1 本试验研究的目的
• 1.8.2 本试验研究的内容
• 2 污水处理厂污泥重力浓缩试验
• 2.1 试验条件与方法
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 试验泥样
• 2.1.4 测试项目与方法
• 2.2 试验结果
• 2.2.1 试验结果数据
• 2.2.2 试验图片
• 2.3 结果分析
• 2.3.1 冬夏两季污泥沉降试验分析
• 2.3.2 冬夏两季污泥上清液结果分析
• 2.4 本章小结
• 3 镇江征润州污水厂污泥强化渗滤自然干化与消化预试验研究
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验装置及试验方法
• 3.2.1 试验装置
• 3.2.2 试验方法
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 初次加满设备时污泥浓缩厚度和上清液厚度检测结果及分析
• 3.3.2 污泥厚度、上清液厚度和污泥添加量检测结果及分析
• 3.3.3 污泥渗滤液各指标检测指标结果及分析
• 3.3.4 污泥上清液各水质指标检测结果及分析
• 3.3.5 浓缩污泥各指标检测结果及分析
• 3.4 本章小结
• 4 镇江征润州污水厂污泥强化渗滤自然干化与消化生产试验研究
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验装置及试验方法
• 4.2.1 试验装置
• 4.2.2 一体化强化自然渗滤干化与消化反应器运行原理
• 4.2.3 试验方法
• 4.3 试验结果及结果分析
• 4.3.1 污泥浓度随时间的变化
• 4.3.2 污泥含水率随时间的变化
• 4.3.3 VS/TS 随时间的变化
• 4.3.4 VS 去除率随时间的变化
• 4.3.5 污泥累计投加量、污泥累计渗水量和污泥累计上清液出水量
• 4.3.6 污泥渗滤液水质指标随时间变化分析
• 4.3.7 消化污泥重金属检测结果
• 4.3.8 污泥内部结构的显微分析
• 4.4 本章小结
• 5 反应器处理效果分析与减量模型的建立
• 5.1 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器处理效果分析
• 5.1.1 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器浓缩效果
• 5.1.2 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器消化效果
• 5.2 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器消化与减量模型的建立
• 5.2.1 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器消化效率的量化指标
• 5.2.2 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器减量效率的预测模型
• 5.2.3 一体化污泥强化渗滤自然干化与消化反应器减量预测模型检验
• 6 效益分析
• 6.1 环境效益
• 6.2 经济效益
• 6.3 社会效益
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果
• C. 附表