超声_双氧水预处理技术对污泥发酵及脱水影响的研究.pdf

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1、硕士学位论文（工程硕士）超声/双氧水预处理技术对污泥发酵及脱水影响的研究THEEFFECTOFULTRASONIC/HYDROGENPRETREATMENTONTHEFERMENTATIONANDDEHYDRATIONOFSLUDGE董慧哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU992.3学校代码：10213国际图书分类号：502密级：公开工程硕士学位论文超声/双氧水预处理技术对污泥发酵及脱水影响的研究硕士研究生：董慧导师：邱珊副教授申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：

2、哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:502DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEEFFECTOFULTRASONIC/HYDROGENPRETREATMENTONTHEFERMENTATIONANDDEHYDRATIONOFSLUDGECandidate：HuiDongSupervisor：Assoc.Prof.ShanQiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：En

3、vironmentalEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要活性污泥法是目前运用最广泛的生活污水处理技术，活性污泥法产生的污泥一直没有较好的处理处置方法。污泥的含水率很高，是造成处理成本高的主要原因；污泥中有大量的有机物质，直接排放既不卫生又造成能源浪费。本文研究了超声、双氧水对污泥脱水和发

4、酵性能的影响，以达到污泥减量和能量回收利用的目的。为了提高污泥的脱水性能和后续的发酵性能，可以通过预处理的方式对污泥进行调理，改善污泥性质，使污泥更利于脱水和消化产气。本文以二沉池污泥为研究对象，所用预处理方法为超声-双氧水，分别探究了超声、双氧水对污泥的破解能力。结果证明，超声频率为20kHz，超声时间为8min，在0~300W范围内，随超声功率的增加，污泥上清液中的SCOD、总氮、氨氮增加，在300W条件下处理8min后污泥上清液SCOD提高了842%；随双氧水投加量的增加，上清液中SCOD先增加后降低，在投加量为2.78

5、mg/L时SCOD最高，提高了251%，而总氮、氨氮均呈现正向增加。经过超声破解后的污泥进行发酵时，VFAs上升迅速，且浓度明显增加，消化过程中产甲烷量明显增加。为了验证双氧水、超声联合使用是否能得到更好的效果，以超声功率、pH值、双氧水量为变量，通过正交试验方法研究破解效果和发酵效果。结果表明，超声-双氧水二者共同使用时的效果要优于两者单独使用，对破解和后续厌氧消化产甲烷均有更好的促进作用，当预处理条件为：pH值=10、双氧水量（30%H2O2）=2.78mg/L、超声功率=240W时，厌氧消化8天的产气量提高了70%。用同

6、样的预处理手段处理污泥，验证该方法对污泥脱水性能的改变情况。经过超声处理后的污泥沉降性变差，离心脱水性和抽滤脱水性随超声功率而发生改变，在180W时离心脱水效果最好，在120W时抽滤脱水效果最好。经过双氧水处理后的污泥沉降性能下降，离心脱水改善但不利于抽滤脱水。将预处理后的污泥用CSTR反应器进行厌氧消化的半连续流运行，经过超声处理后的污泥发酵启动很快，但后期的产气量不如经过超声-双氧水联合使用处理后的发酵产气量，只用双氧水处理后的污泥产气较低，启动也很缓慢。利用超声对剩余污泥进行预处理，利于污泥脱水，节省了后续工艺容器的容积

7、，也利于后续污泥进行厌氧消化产甲烷，实现能源的利用和污泥的减量化，为污泥处理提供了借鉴。关键词：超声；双氧水；污泥消化；甲烷；脱水-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractActivatedsludgemethodiscurrentlythemostwidelyuseddomesticsewagetreatmenttechnology.Sludgeproducedintheprocessofactivatedsludgemethodhasnotbeenproperlysoluted.Highwatercontento

8、fsludgeisthemainreasonofthehighcost.Thereisalargeamountoforganicmatterinthesludge,sodischargingisnotenvironmentallyfriendlyandwillwastealo