厌氧消化液氨氮吹脱和钙剂絮凝工艺研究

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1、分类号：单位代码：密级学号：犬令学位论文厌氧消化液氨氮吹脱和钙剂絮凝工艺研究指导教师：庞昌乐教授申请学位门类级别农学博士专业名称：生物质工程研究方向：厌氧消化与能源生态工程所在学院：农学与生物技术学院二〇一五年五月分类号：单位代码：密级学号：学位论文厌氧消化液氨氮吹脱和钙剂絮凝工艺研究研宄生刘良指导教师：庞昌乐教授申请学位门类级别农学博士专业名生物质工程研宄方厌氧消化与能源生态工程所在学农学与生物技术学院二〇一五年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含

2、本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签时间：年■月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密

3、后应遵守此协议）时间：一年广月如日摘要厌氧消化在现代畜牧业粪污管理方面起到了举足轻重的作用，虽其能低成本地处理粪污，产生高附加值的生物燃气，但随之产生大量含氮磷的副产物，处理不当会造成二次污染。厌氧消化液在农业利用之外仍有大量剩余，为保证剩余部分达到回流或排放标准，需要对其进行脱氮除磷。吹脱法是一种经济可行的物化处理工艺，但存在耗碱量高、填料易结垢产生压降、尾气含氨等缺陷，为解决上述技术缺陷，本文提出两阶段闭式循环脱氮工艺，利用响应面法（对工艺参数进行优化，在投加量气流量和气液比条件下，去除率可达，出水浓度为±；去除率达，出水浓度为士；。虽和广出水浓度达到《畜

4、牧养殖业污染物排放标准》，但达不到排放标准。本文利用、和型号金属网筛模拟螺旋挤压式固液分离机达到厌氧消化液固液分离的效果。厌氧消化液起始含量为±，经筛滤后剩余含量分别为士、±和±储存池上清液含量（±与之相比差异性显著，连续搅拌絮凝结果表明：为节省运行成本，氮磷回收工序宜置于储存池之后。干法投加钙剂连续搅拌絮凝结果表明，粉末钙剂存在易集结成球、提升效果差和絮凝效果差等缺陷，不宜将其作为上清液的二级处理手段。湿法投加能够高效地处理储存池上清液。利用对湿法投加进行工艺优化，以去除为目标时（搅拌速率「如人投加量以计、搅拌时间去除率为±，浊度去除率达±，泡沫趋势为±泡沫

5、消除时间为±以去除浊度为目标时搅拌速率—、投加量和搅拌时间为浊度去除率为±去除率达±，泡沫趋势为±泡沫消除时间为±。两种处理方式的泡沫趋势和消泡时间差异性不显著，但建议以去除作为目标来处理厌氧消化液，从而减少运行成本和设施投资。分形维数监测搅拌絮凝具有直观快速的优点。絮体分形维数能定性表征和浊度去除率的高低，分形维数越大则和浊度的去除效果越好，反之则差。干法投加连续搅拌絮凝，—搅拌过程絮体分形维数为，搅拌过程絮体分形维数为湿法投加搅拌絮凝，以去除为目标时，撹拌过程絮体分形维数为，以去除浊度为目的时为。絮体分形维数表明宜选取湿法投加，以去除为目标较好。关键词：厌

6、氧消化液，闭式循环脱氮工艺，氮磷去除，泡沫消除，絮体分形维数AbstractAnaerobicdigestionplaysadecisiveroleinthemanagementofmodernlivestockmanure.Anaerobicdigestionhasbeenrecognizedasanefficienttechnologytotreatsewage.Beside,producingenergyrichbiogas,italsoproducesalargeamountofby-product(digestate)containinghighco

7、ncentrationofnitrogenandphosphorus.Itwillcausesecondarypollution(contaminationonsurfaceandundergroundwateraswellassoil)withoutproperhandling.Currently,thereishugesurplusofanaerobicdigestatebeyondagriculturaluse.So,theexcessdigestateareopenlydischargedonthelandcausingseriousenvironme

8、ntalproblem.Toensur