初沉污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸條件優(yōu)化及發(fā)酵液碳源利用研究

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1、碩士學(xué)位論文初沉污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸條件優(yōu)化及發(fā)酵液碳源利用研究OPTIMIZATIONOFACIDPRODUCTIONCONDITIONSBYANAEROBICFERMENTATIONOFPRIMARYSLUDGEANDSTUDYOFFERMENTATIONLIQUIDCARBONSOURCEUTILIZATION馮洋洋哈爾濱工業(yè)大學(xué)2017年12月國內(nèi)圖書分類號：X703.1學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：504密級：公開工程碩士學(xué)位論文初沉污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸條件優(yōu)化及發(fā)酵液碳源利用研究碩士研究生：馮洋洋導(dǎo)師：王宏杰副研究員申請學(xué)位：工程碩士學(xué)

2、科：環(huán)境工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2017年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:504AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeringOPTIMIZATIONOFACIDPRODUCTIONCONDITIONSBYANAEROBICFERMENTATIONOFPRIMARYSLUDGEANDSTUDYOFFERMENTATIO

3、NLIQUIDCARBONSOURCEUTILIZATIONCandidate：YangyangFengSupervisor：AssociateResearchProf.HongjieWangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInst

4、ituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要針對眾多污水廠存在的碳源不足問題，目前有較多的研究采用污泥發(fā)酵液用于碳源補(bǔ)充。但現(xiàn)有的研究主要集中于二沉污泥的發(fā)酵產(chǎn)酸，而對初沉污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的研究較少。同時，現(xiàn)有針對初沉污泥發(fā)酵的研究中還存在以下兩大難點(diǎn)：一是發(fā)酵過程中生成的高濃度氮磷的去除；二是發(fā)酵后污泥脫水性能的改善。針對以上問題，本課題提出了NaOH和Ca（OH）2混合堿投加改善初沉污泥發(fā)酵性能、同步提高污泥脫水性能及控制磷的方式，對該方法的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了沸石強(qiáng)化脫氮效能研究。并利用發(fā)酵液中的碳源考

5、察其對多級AO工藝脫氮除磷的效果。首先，通過小試試驗(yàn)，對初沉污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸條件進(jìn)行優(yōu)化，包括反應(yīng)時間、溫度和pH，在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化了NaOH和Ca（OH）2混合比例。試驗(yàn)結(jié)果表明：溫度為35℃、反應(yīng)時間為6d和pH值等于10時，采用NaOH和Ca（OH）2混合比例為1:3作為初沉污泥堿調(diào)節(jié)劑，具有最好的綜合處理效果。此時VFAs產(chǎn)量可達(dá)到4538mgCOD/L，PO-4-P含量可降至2.7mg/L，污泥的CST可低至280s。其次，在對天然沸石改性和粒徑優(yōu)選的基礎(chǔ)上，考察了改性沸石同步投加于發(fā)酵污泥或后續(xù)投加于發(fā)酵液中兩種沸石強(qiáng)化去除NH+4-

6、N方法的特性。試驗(yàn)結(jié)果表明：最適宜的改性方式為沸石在2mol/L的H2SO4中浸泡8h，沸石較適宜的粒徑40~60目。相比于改性沸石后續(xù)投加于發(fā)酵液強(qiáng)化去除NH+4-N，改性沸石同步投加于發(fā)酵污泥的方法具有工藝簡單和同步改善污泥脫水性能等優(yōu)勢，較宜用于NH+4-N去除。在改性沸石同步投加量為200g/L的條件下，具有較好的綜合效果。此時發(fā)酵液中的NH+4-N可控制在88.8mg/L，TP可降至2.8mg/L，污泥的CST值可進(jìn)一步降至202s，同時有效保證VFAs產(chǎn)量，為4249mgCOD/L。最后，通過連續(xù)動態(tài)試驗(yàn)，考察了發(fā)酵液作為碳源用于多級

7、AO工藝強(qiáng)化脫氮除磷效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：發(fā)酵液是較好的碳源，在原水TN和TP分別為58mg/L和5mg/L的條件下，將發(fā)酵液投加于多級AO工藝原水中，原水C/N比由4.3:1提高至8時，出水的COD、NH+4-N、TN和TP分別為30mg/L、0.4mg/L、8.0mg/L和0.5mg/L，均能達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：初沉污泥；厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸；混合堿；改性沸石；碳源I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractAimingattheshortageofcarbonsourcesinmanysewageplants,therearemanystud

8、iesontheuseofsludgefermentationascarbonsourcesupplementation.However