高铁酸盐破解污泥效能的比较分析.pdf

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1、硕士学位论文高铁酸盐破解污泥效能的比较分析COMPARATIVEANALYSISOFTHEEFFECTOFFERRATE(Ⅵ)ONSLUDGEDISINTEGRATION何海洋哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU991.2学校代码：10213国际图书分类号：628.1密级：公开工学硕士学位论文高铁酸盐破解污泥效能的比较分析硕士研究生：何海洋导师：吴晨光副教授申请学位：工学硕士学科：市政工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.1Dissertationfo

2、rtheMasterDegreeinEngineeringCOMPARATIVEANALYSISOFTHEEFFECTOFFERRATE(Ⅵ)ONSLUDGEDISINTEGRATIONCandidate：HeHaiyangSupervisor：Prof.WuChenguangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MunicipalEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring

3、-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来我国生物污水处理法的发展迅速，但是城市剩余污泥的产量逐年增加。因此，剩余污泥的处理与最终处置问题就变得更加严峻了。剩余污泥的处理要求是减容化、稳定化、无害化、资源化。但是，作为污泥资源化主要处理技术之一的污泥厌氧消化，受污泥结构的复杂性和微生物细胞壁的保护性影响，导致污泥厌氧消化周期长，产气量低。因此，对剩余污泥进行预处理，使污泥絮体和微生物细胞破解就变得尤为重要了。为提高剩余污泥的破解程度，近年来研究人员提出了许多污泥预处理方法如：物理预处理方

4、法、化学预处理方法等。高铁酸盐作为一种绿色环境友好型氧化剂，具有氧化能力强、无有毒副产物生成等特点，然而在污泥破解和厌氧消化方面的应用研究却很少。因此，本课题以剩余污泥为研究对象，采用预制的高铁酸盐碱性溶液（NPAF）进行预处理，对预处理后的污泥破解程度和厌氧消化性能进行探究。实验发现，NPAF对剩余污泥具有良好的破解效果。经0.15mmolFe6+/gVS的NPAF破解后的污泥絮体和微生物细胞被破坏，污泥溶解性由0.035提升至0.361。NPAF的剂量大于0.15mmolFe6+/gVS时，Fe6+会与从微生物细胞内释放出的易于被降解的物质如：BOD、DNA等

5、反应。除此之外，NPAF破解后的污泥上清液中，蛋白质、多糖和VFAs含量发生明显提升。其中，在0.15mmolFe6+/gVS剂量下，蛋白质含量可提升77.2%，多糖含量提升到原污泥的31.49倍，以及VFAs含量从25.1提升到1317.47mg/L。在污泥厌氧消化方面，NPAF预处理对污泥生物气产量具有抑制作用，处理后的污泥生物气产量均低于原污泥的245.33mL/gVS。但是，低剂量的NPAF处理后的污泥甲烷产量被提高。经0.15mmolFe6+/gVSNPAF预处理后的污泥，厌氧消化周期内甲烷产量由原污泥的81.35提升至116.14mL/gVS。当NPA

6、F剂量大于0.15mmolFe6+/gVS时，污泥中钾离子的浓度增大，会抑制产甲烷菌的活性，致使污泥甲烷产量降低。通过与O2+2−3和Fe/S2O8预处理方法对比分析发现，在相同剂量的氧化剂投加下，三种氧化剂对剩余污泥破解效果的关系为：NPAF>O2+2−3>Fe/S2O8。同时，NPAF破解后的污泥中蛋白质、多糖的释放量和VFAs的生成量最高。在厌氧消化方面，Fe2+/S2−2O8预处理对消化周期内的甲烷生成具有抑制作用。然而，O3和NPAF预处理对污泥的甲烷生成量和生成速率具有一定的促进作用。其中，O3对污泥的-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文甲烷生成速率的

7、促进效果强于NPAF，对甲烷生成量的促进效果低于NPAF。关键词：剩余污泥；高铁酸盐；污泥破解；厌氧消化-II-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,biologicalsewagetreatmentisrapiddevelopmentinourcountry.However,theyieldofexcesssludgeincreasesyearbyyear.Therefore,thesludgetreatmentandfinaldisposalbecomesaseriousproblem.Therequirementsofex

8、cesss