污泥厭氧消化流變特性變化規(guī)律的研究

污泥厭氧消化流變特性變化規(guī)律的研究

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1、分類號TU99學(xué)號1108140312007學(xué)位論文污泥厭氧消化流變特性變化規(guī)律的研究Researchontherheologicalcharacterizationandvariationregulationoftheanaerobicdigestedsludge王遠(yuǎn)指導(dǎo)教師姓名曹秀芹教授北京建筑大學(xué)申請學(xué)位級別碩士學(xué)位類別工學(xué)碩士專業(yè)名稱市政工程年級2012論文答辯時間2015年6月學(xué)位授予單位和日期北京建筑大學(xué)2015年7月答辯委員會主席楊琦教授論文評閱人楊琦教授、李彩斌教授級高工北京建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研

2、究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含本人或他人為獲得北京建筑大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。若有不實之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文作者簽字:日期:年f月對日北京建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解學(xué)校有關(guān)學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定,在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于北京建筑大學(xué),允許論文被查閱和借閱。學(xué)校有權(quán)保留論文并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文紙質(zhì)版和電子版,可以將本學(xué)位論文

3、的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。保密學(xué)位論文在解密后的使用授權(quán)同上。學(xué)位論文作者簽名;H校內(nèi)導(dǎo)師簽名:年6月處曰廣年石月;^校外導(dǎo)師簽名:年月日摘要摘要污泥厭氧消化技術(shù)作為一項使污泥穩(wěn)定化和資源化的有效措施,在污泥的處理處置中得到很大的重視和應(yīng)用。污泥作為非牛頓流體,其流變特性在厭氧消化過程中起著關(guān)鍵性的作用,影響著攪拌、傳質(zhì)、泵送和運輸?shù)确矫?。因此,將流變特性作為污泥在厭氧消化過程中的一項控制參數(shù),能夠?qū)ξ勰鄥捬跸懈娴恼J(rèn)識,從而對厭氧消化工藝的控制和發(fā)展起到相應(yīng)的指導(dǎo)作用。本文首先對進(jìn)料污泥和消化后的污泥進(jìn)

4、行了流變特性的研究,特別關(guān)注污泥在消化前后污泥的EPS含量和污泥絮體結(jié)構(gòu)的變化對污泥流變特性的影響,分別討論了污泥在三種不同的反應(yīng)溫度20℃?35℃?55℃下消化前后污泥的觸變性和理論攪拌功率的計算。然后通過小試實驗啟動厭氧消化反應(yīng)裝置,測量污泥在中溫厭氧消化過程中污泥的黏度和pH、ORP的變化規(guī)律,并通過扭矩傳感器實時測量在攪拌過程中扭矩的變化規(guī)律,計算出攪拌的能耗?,F(xiàn)得出以下結(jié)論:(1)與濃縮污泥相比較,溫度升高使消化污泥的剪切應(yīng)力降低的程度更大,而此結(jié)果也可以表明,污泥經(jīng)過厭氧消化之后,在管道運輸中,通過升溫使流動性增強相對于消化前的污泥能夠有更大的優(yōu)勢性,說明消化后的污泥

5、更適合在管道流動運輸方面。(2)消化污泥的流動指數(shù)大于濃縮污泥,稠度系數(shù)小于濃縮污泥,說明消化后的污泥更加接近牛頓流體,也就是說流動性會更大。(3)污泥在經(jīng)過厭氧消化后,平均絮體直徑從100um降低至50um,分子間間距縮小,但是由于有機(jī)物含量的減少,分子絮體明顯減少,絮體結(jié)構(gòu)之間的相互作用力減??;而且EPS總量增加,主要是固著性EPS轉(zhuǎn)化為溶解性EPS,消化污泥的觸變環(huán)要大于濃縮污泥的觸變環(huán),且出現(xiàn)在剪切速率較大的區(qū)域,且隨著溫度越高,兩種污泥的觸變環(huán)的面積差異越明顯。(4)溫度的升高,同一種污泥的黏度降低,流動性增強,所以高溫厭氧消化系所需的攪拌功率相對降低,隨著污泥的流動黏

6、度降低,所需的攪拌功率也隨著減小。在實驗室條件下污泥在厭氧消化運行穩(wěn)定下其攪拌功率是9.921W。(5)在運行穩(wěn)定的厭氧消化反應(yīng)器內(nèi)污泥的黏度相對穩(wěn)定,極限黏度穩(wěn)定在300mPa?s左右,可以用黏度來表征厭氧消化運行穩(wěn)定的指標(biāo)。關(guān)鍵詞:污泥,厭氧消化,流變特性,扭矩,攪拌功率IAbstractAbstractAsaneffectivemeasurestomakesludgestabilizationandresourcerecovery,sludgeanaerobicdigestiontechnologyhasderivedalotofattentioninthetreatmen

7、tanddisposalofsludgeandtheapplication.Civilsludgeisnon-newtonianfluidanditsrheologicalpropertiesinplayakeyroleintheprocessofanaerobicdigestion,affectsthemixing,masstransfer,pumpingandtransportation,etc.Therefore,throughtheResearchonvariationo

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