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蚯蚓生态滤池污泥减量化与稳定化效果的研究

作　者: 姚阔为
导　师: 杨健
学　校: 同济大学
专　业: 市政工程
关键词: 污泥稳定化污泥减量化污泥脱水污泥养分组成
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文在查阅大量国内外相关文献的基础上，通过试验工况对蚯蚓生态滤池的污泥减量化和稳定化效果进行研究，并对影响污泥处理效果的主要影响因素进行了较为系统的分析，为该技术的工程设计和处理运行提供工艺设计参数和运行管理经验。此外，通过污泥比阻实验和CST实验考察了蚯蚓滤池处理前后污泥脱水性能的改善情况。最后从污泥有机组成角度分析蚯蚓滤池处理前后污泥性质的变化，并通过与常规污泥处理工艺的比较归纳出蚯蚓生态滤池在污泥处理方面的技术经济特色。本论文的主要研究结论归纳如下：1．蚯蚓生态滤池对污泥的处理具有一定的减量化效果。试验工况中，蚯蚓滤池日进水SS浓度在20～40mg／L之间，污泥减量率约为40％～50％。此外，蚯蚓滤池对污泥进行减量化处理的同时，能够改善污泥沉降性能和出水水质，并且不需增加额外的供氧费用。2．蚯蚓生态滤池对污泥的处理还具有一定的稳定化效果。试验工况中，蚯蚓滤池进泥VSS／SS在60％～70％之间，处理后污泥的VSS／SS在40％～50％之间，VSS减量率约为50％～65％。3．蚯蚓滤池的污泥处理效果与滤料性质、滤池温度、蚯蚓有机负荷、滤池水力负荷等因素有关。通常情况下陶粒滤料中污泥的处理效果优于石英砂滤料，但在高强度降雨等恶劣天气条件下，石英砂滤料抗冲击能力优于陶粒滤料。试验工况研究发现，当滤床温度为25℃左右，蚯蚓有机负荷为35gVSS／kg蚯蚓·d左右，水力负荷为4.8 m~3／m~2·d时，蚯蚓滤池的污泥处理能够取得较好的效果。4．蚯蚓滤池处理后污泥的含水率为96％～97％，与浓缩后的污泥相当，可取消污泥浓缩处理单元，从而简化常规的污泥处理工艺流程。并且处理后污泥的脱水性能也明显改善，不需进行调理，就可通过简单的方式进行脱水处理。5．蚯蚓滤池在促进污泥中有机物降解的过程中，具有促进氮、磷循环的作用，使污泥中的总氮总磷向速效氮速效磷转化。处理后污泥性质稳定，不再散发恶臭气味，具有较高的土地利用价值。6．本工艺与常规污泥处理工艺相比，具有“三低二少一高”技术特色，即工程造价低，运行费用低，管理要求低，占地面积少，二次污染少，资源化程度高。适合我国中小城镇现有的经济和社会条件，符合可持续发展需要，技术经济竞争优势、社会及环境效益显著，具有良好的实际应用前景。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-15
第1章引言  15-26
  1.1 课题研究背景  15-20
    1.1.1 污泥的定义、分类及性质  15-16
    1.1.2 传统污泥处理技术  16-18
    1.1.3 我国污泥处理存在的问题及发展方向  18-19
    1.1.4 蚯蚓生态滤池工艺的研究进展  19-20
  1.2 研究思路、内容及意义  20-22
    1.2.1 研究思路  20-21
    1.2.2 研究内容  21-22
    1.2.3 研究目的及意义  22
  1.3 示范工程的设计及试验条件  22-26
    1.3.1 设计规模及依据  22-23
    1.3.2 工艺流程简介  23
    1.3.3 蚯蚓生态滤池的设计  23-24
    1.3.4 试验条件  24-26
第2章蚯蚓生态滤池污泥减量化效果  26-46
  2.1 污泥减量技术综述  26-32
    2.1.1 降低细菌细胞的合成量  26-29
    2.1.2 通过溶胞强化细菌自身氧化速率  29-30
    2.1.3 利用微型动物对污泥减量化的研究  30-32
    2.1.4 污水处理反应器中污泥减量化可能存在的负面影响  32
  2.2 研究方法的确定  32-37
    2.2.1 滤池日平均进出水SS浓度的确定  32-34
    2.2.2 污泥减量计算方法的确定  34-37
  2.3 不同工况下的污泥减量化效果  37-42
    2.3.1 各工况条件下的测试结果  37-39
    2.3.2 各工况条件下污泥减量率的计算  39-40
    2.3.3 蚯蚓滤池污泥减量化效果的分析  40-42
  2.4 蚯蚓滤池污泥减量化技术的评价  42-45
    2.4.1 对污泥沉降性能的影响  42-43
    2.4.2 对供氧费用的影响  43
    2.4.3 对出水水质的影响  43-44
    2.4.4 蚯蚓滤池污泥减量化技术的适用性  44-45
  2.5 本章小结  45-46
第3章蚯蚓生态滤池污泥稳定化效果的研究  46-60
  3.1 评价指标的测定及计算方法  46-48
    3.1.1 挥发性固体含量(VSS/SS)的测定  46
    3.1.2 挥发性脂肪酸(VFA)含量的测定  46-47
    3.1.3 污泥容积指数(SVI)的测定  47
    3.1.4 VSS减量率的计算  47
    3.1.5 各评价指标的特性分析  47-48
  3.2 研究方法的确定  48
  3.3 工况试验分析  48-56
    3.3.1 测试和计算结果  48-51
    3.3.2 结果分析  51-54
    3.3.3 各评价指标的相关性分析  54-56
  3.4 放置试验分析  56-59
    3.4.1 测试结果  56-58
    3.4.2 结果分析  58-59
  3.5 本章小结  59-60
第4章低温条件下蚯蚓滤池污泥处理效果的研究  60-70
  4.1 低温条件下蚯蚓滤池的污泥减量化效果  60-64
    4.1.1 测试结果  60-62
    4.1.2 污泥减量率的计算  62-63
    4.1.3 结果分析  63-64
  4.2 低温条件下蚯蚓滤池的污泥稳定化效果  64-70
    4.2.1 测试和计算结果  64-67
    4.2.2 结果分析  67-70
第5章蚯蚓生态滤池污泥处理效果影响因素的研究  70-83
  5.1 污泥处理效果评价指标的选择  70-73
  5.2 两种滤料性质对污泥处理效果影响  73-75
  5.3 滤池温度对污泥处理效果的影响  75-78
  5.4 蚯蚓有机负荷对污泥处理效果的影响  78-79
  5.5 水力负荷对污泥处理效果的影响  79-81
  5.6 影响因素综合分析  81
  5.7 本章小结  81-83
第6章蚯蚓滤池处理前后污泥脱水性能的研究  83-93
  6.1 污泥脱水概述  83-85
    6.1.1 污泥中水的存在形式  83-84
    6.1.2 污泥浓缩  84
    6.1.3 污泥脱水  84-85
  6.2 污泥脱水性能指标  85-87
    6.2.1 污泥比阻  85-86
    6.2.2 污泥毛细吸水时间  86-87
  6.3 测试结果与分析  87-91
    6.3.1 污泥比阻的测试与分析  87-90
    6.3.2 污泥毛细吸水时间的测试与分析  90-91
  6.4 本章小结  91-93
第7章蚯蚓生态滤池处理前后污泥养分组成的研究  93-106
  7.1 污泥样品的收集与制备  93
  7.2 测试指标与测试方法  93-97
    7.2.1 污泥基本养分指标  94
    7.2.2 污泥有机物形态分组  94-95
    7.2.3 污泥有机氮形态分组  95-96
    7.2.4 污泥有机磷形态分组  96
    7.2.5 污泥重金属含量测定  96-97
  7.3 测试结果与分析  97-105
    7.3.1 处理前后污泥中基本养分含量的变化  97-99
    7.3.2 处理前后污泥中有机物组成的变化  99-101
    7.3.3 处理前后污泥中有机氮组成的变化  101-102
    7.3.4 处理前后污泥中有机磷组成的变化  102-104
    7.3.5 处理前后污泥中重金属含量的变化  104-105
  7.4 本章小结  105-106
第8章蚯蚓生态滤池技术应用评价  106-109
  8.1 技术经济与环境影响分析  106-107
  8.2 社会效益和环境效益分析  107-108
    8.2.1 社会效益分析  107
    8.2.2 环境效益分析  107-108
  8.3 应用前景展望  108-109
第9章结论与建议  109-111
  9.1 结论  109-110
  9.2 建议  110-111
致谢  111-112
参考文献  112-115
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  115

蚯蚓生态滤池污泥减量化与稳定化效果的研究

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