不同预处理方法与MFC技术在造纸剩余污泥中应用的研究

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1、分类号O636.1密级公开UDC编号硕士学位论文不同预处理方法与MFC技术在造纸剩余污泥中应用的研究杨富杰学科专业制浆造纸工程指导教师朱红祥教授论文答辩日期学位授予日期答辩委员会主席广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了

2、明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。□√不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：杨富杰日期：2014年月指导教师签名：朱红祥日期2014年月作者联系电话：1

3、5994464797电子邮箱：yangfujie580@163.com不同预处理方法与MFC技术在造纸剩余污泥中应用的研究摘要造纸剩余污泥是造纸生产过程中随之产生的固体废弃物，严重限制了造纸行业的发展。近年来，随着造纸废水处理量的增大，伴随而来的是剩余污泥堆积过剩，利用各种污泥处理处置方法对造纸剩余污泥进行减量化，已成为现今人们研究的热点之一。本文以造纸剩余污泥为处理处置对象，采用热预处理、超声波预处理、微波预处理、酸碱预处理以及Fenton预处理这五种方法，探讨污泥在破解过程中产生的SCOD、V

4、S、糖浓度、C%、N%的变化情况，并对处理后的污泥进行热重分析，讨论不同预处理方法对污泥热稳定性的影响。最后，结合现今的微生物燃料电池技术（MFC），以Fenton预处理后的造纸剩余污泥作为微生物燃料电池的燃料，研究其产电特性。1.比较5种预处理方法对污泥的物性影响，结论如下：在最优工艺下，强碱处理造纸剩余污泥可获得较高的有机物溶出率，污泥的溶胞效果较好，强碱处理的SCOD含量最高其次，为Fenton处理。另外，超声波处理对污泥的细胞分解含碳有机物较有利，糖浓度最高。微波处理的功率较小和处理时间较

5、短，没有体现出其优势。2.Fenton氧化预处理污泥的单因素试验结果为：在污泥的固含量约为4%，体系初始pH值达到3.0，反应温度为60℃，反应时间为60min，H2O22+用量为40%，Fe投加量为0.5g/L时，造纸剩余污泥的氧化破解效果最佳，此时的SCOD是3306.24mg/L，SCOD/TCOD是36.7%，VS为0.394g/g，VSSI为2.35g/L。3.本文研究了Fenton预处理造纸剩余污泥作为MFC燃料进行产电，研究结果表明：Fenton试剂破解污泥后的MFC稳态输出电压高于

6、MFC启动期的稳态输出电压，其整个过程中，电压输出在175mV以上的总时间为140h。在输出电压到达稳定值后，当电流达到0.6mA时，输出功率密度达2到最大，其值为37.5mW/m。关键词：造纸剩余污泥；预处理方法；Fenton试剂；微生物燃料电池IIAPPLICATIONOFDIFFERENTPRETREATMENTMETHODSANDMFCTECHNOLOGYINTHEPAPERMAKINGSLUDGEABSTRACTAssolidwasteproducedalongwiththedevelo

7、pmentofpapermakingindustry,papermakingsludgehasseverelylimiteditsfurtherdevelopment.Inrecentyears,theincreasingtreatmentamountofpapermakingwastewaterresultsintheexcessaccumulationofsludge.Usingavarietyofsludgetreatmentanddisposalmethodstoreduceithasbe

8、comeahotspotforresearchersnowadays.Inthispaper,papermakingsludgewastreatedbyfivepretreatmentmethods,includingthermalhydrolysispretreatment,ultrasonicpretreatment,microwavepretreatment,acid-basepretreatmentaswellasFentonpretreatment,toexploreth