文档介绍：中文摘要
摘要
当前,污泥处理处置已成为我国污水处理领域亟待解决的难题之一,特别是
小城镇污水处理厂,由于其处理规模小、水质水量不稳定,导致污泥产量少,且
性质不稳定,迫切需要开发一种简易、高效、低成本的污泥处理技术和装备。针
对小城镇污水处理厂污泥处理的问题,笔者所在课题组研发了污泥浓缩消化一体
化反应器,并进行了小试反应器的三代改良,在流态模拟和优化的基础上,设计
出中试反应器。论文对中试反应器开展试验研究,获得了最优运行工况,同时针
对中试反应器的弊端,进行改进,设计出生产性试验反应器,并在重庆大渡口污
水处理厂进行生产性试验,研究了反应器对污泥的浓缩和消化效果、污泥中重金
属稳定效果以及反应器内微生物种群多样性分布。研究取得的主要成果有:
①以 NaCl 为示踪剂,采用阶跃法进行了中试流态试验,试验表明:在没有
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气体搅拌的条件下,反应器内室下部和底部的无因次方差()分别为 、,
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而中上部和中下部的分别为 、;气体回流量分别为 8L/min、12 L/min、
16 L/min 时,内室顶部到底部的无因次方差分别为 -、-、-,
内室的流态趋于完全混合流。为达到内室完全混合的目的,并考虑到运行成本,
故采用 作为气体回流量。
②中温(35±2℃)条件进行中试研究,考察了污泥投配率为12%、18%、24%、
30%的运行效果,结果表明:污泥投配率为24%时反应器的单位产沼气量最高,为
325L/KgVS,%。污泥的VS/TS由25%降到20%,含水率由99%
降到93%,污泥的浓缩消化效果明显。
③常温(25-35℃)条件进行生产性试验研究,考察了污泥投配率为 10%、15%、
20%、24%的运行效果,结果表明:污泥投配率为 15%时,反应器的单位产沼气量
最高,为 L/kgVS,其中 CH4 含量达 %。采用甲烷势自动测试系统对污泥
比产甲烷活性( )进行了测试,在的工况下为。
SMA 15% SMA /gVSS·d
污泥 VS/TS 由 36%降到 29%,含水率由 降到 91%,污泥的浓缩和消化效果明
显。
④采用 BCR 重金属形态提取法,对生产性试验过程中反应器内重金属的稳
定效果进行了研究,结果表明:和进泥相比,排泥中 Cu、Mn、Pb、Cd 的酸溶态/
可交换态含量分别降低了 %、32%、%、19%,Ni 的酸溶态/可交换态含量
增加了 %,Zn、Cd 的可氧化态含量分别增加了 37%、55%。Fe 的可还原态含
量降低了 %。处理后,污泥中 Mn、Cd、Zn 的潜在迁移能力下降,污泥重金
属的有效态(酸溶态/可交换态和可还原态)转化成相对稳定的金属形态(可氧化
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重庆大学博士学位论文
态和残渣态)。
⑤采用 PCR-DGGE 技术对生产性试验反应器内微生物种群多样性分布进行
了研究,结果表明:反应器内室和外室以及排泥区微生物均呈多样性分布,细菌
种类较多。排泥区同种菌群的细菌数量比内室更加丰富。负荷的改变不会使微生
物的种群多样性发生变化。内室中微生物的种群组成要多于外室,验证了内外室
在功能上的差异。另外反应器内室和普通消化池有共同的细菌菌种,并且内室还
具有四种特异性菌群,验证了污泥浓缩消化一体化反应器有较好的污泥处理效果。
研究成果为污泥浓缩消化一体化反应器的工程设计、启动和运行提供了较系
统的理论和技术支撑,对推动污泥浓缩消化一体化处理技术的工程化应用具有重
要意义。
关键词:城市污泥,污泥浓缩消化,一体化反应器,生产性试验研究
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英文摘要
ABSTRACT
Currently, sludge treatment and disposal has e one of the urgent problems
presented in the field of wastewater treatment, especially in small towns of China. Due
to the unstable quantity and quality of inflows in wastewater treatment plants (WWPTs)
in small towns, which result in a low sludge p