太陽能結(jié)合中水源熱泵干化污泥及生物除臭技術(shù)研究

【摘要】：隨著我國城市污水處理量的不斷提高，污泥產(chǎn)量也在迅速增加，妥善進(jìn)行污泥處置已成為污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本研究以濟(jì)南市某污水處理廠脫水泥餅的干化和除臭為主，建設(shè)了太陽能結(jié)合熱泵（Solar energy and heat pumptechnology，簡(jiǎn)稱：SHP）干化污泥的中試系統(tǒng)，考察了不同季節(jié)、天氣、溫度、濕度等條件下，利用太陽能溫室和中水源熱泵組合技術(shù)干化污泥的效果，探討了利用SHP系統(tǒng)進(jìn)行污泥干化的最佳工況模式和工藝控制參數(shù)。同時(shí)，針對(duì)污泥干化過程中產(chǎn)生的臭氣問題，通過利用分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行鑒定和篩選，從污泥中分離獲得一株具有高效蛋白降解特性的功能菌，并考察了利用該功能菌與其他生物菌劑制成復(fù)合除臭菌劑對(duì)污泥干化的除臭效果。 通過對(duì)太陽能和中水源熱泵組合技術(shù)進(jìn)行污泥干化試驗(yàn)，SHP系統(tǒng)具有良好的保溫除濕性能，相比之下，污泥干化主要受溫度的控制，濕度對(duì)污泥干化性能的影響較小。SHP系統(tǒng)在夏季對(duì)污泥干化的效率最高，對(duì)于含水率范圍75%～80%的污泥，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將其含水率降至55%以下的干化時(shí)間為2d～3d，污泥水分去除率最高可達(dá)7.1%/d。冬季低溫條件下，采用投加干料的方式能夠強(qiáng)化系統(tǒng)的干化效率。經(jīng)數(shù)碼顯微分析，污泥干化主要是去除胞外水分，其作用機(jī)制為先去除胞外間隙水分，后為結(jié)合水分，結(jié)合水分的去除效率取決于胞外聚合物中多糖類親水性物質(zhì)的降解速率。 通過對(duì)污泥微生物種群鑒定和篩選，從污泥中分離獲得一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢桿菌，并經(jīng)培養(yǎng)發(fā)酵與嗜酸乳桿菌制成復(fù)合除臭菌劑，在污泥干化過程中進(jìn)行投加，能夠降低SHP系統(tǒng)中氨氣、硫化氫等臭氣90%的釋放量，體現(xiàn)出良好的除臭效果。 通過經(jīng)濟(jì)計(jì)算分析，利用本項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行污泥干化和除臭，每噸干泥的處理成本約為148元（含建設(shè)投資和設(shè)施折舊），具有較為明顯的成本優(yōu)勢(shì)。 綜上，研究進(jìn)一步探明了太陽能和中水源聯(lián)合應(yīng)用于城市污水處理廠污泥干化的技術(shù)可行性，并明確了特性功能菌進(jìn)行污泥除臭的應(yīng)用效果。上述研究對(duì)于污水處理廠污泥干化和除臭的工程實(shí)踐提供了科學(xué)依據(jù)，具有一定的指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 中水源熱泵 污泥 干化 除臭
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X703;X512
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-23
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 我國污水處理及污泥處理現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 污泥處理處置中存在的問題10-11
• 1.1.3 濟(jì)南市污水污泥處理處置現(xiàn)狀及存在問題11-13
• 1.2 國內(nèi)外污泥干化研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 污泥干化方法13-15
• 1.2.2 國內(nèi)外污泥干化研究進(jìn)展15-19
• 1.3 國內(nèi)外污泥除臭研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.1 物理除臭19
• 1.3.2 化學(xué)除臭19-20
• 1.3.3 生物除臭20
• 1.4 研究意義和研究?jī)?nèi)容20-23
• 1.4.1 研究意義20-21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4.3 技術(shù)路線22-23
• 第2章 SHP 系統(tǒng)干化污泥試驗(yàn)研究23-58
• 2.1 污水處理廠污泥性質(zhì)測(cè)定23-27
• 2.1.1 檢測(cè)污泥來源及采樣方法23-24
• 2.1.2 污泥性質(zhì)測(cè)定24-26
• 2.1.3 分析討論26-27
• 2.2 試驗(yàn)裝置及材料27-31
• 2.2.1 污泥干化系統(tǒng)的構(gòu)建27-29
• 2.2.2 SHP 系統(tǒng)主要設(shè)備及材料29-30
• 2.2.3 檢測(cè)指標(biāo)及方法30-31
• 2.3 污泥脫水及干化試驗(yàn)工藝31-32
• 2.3.1 污泥脫水工藝及泥餅特征31
• 2.3.2 污泥干化工藝31-32
• 2.4 SHP 系統(tǒng)調(diào)試32-36
• 2.4.1 下泥速率調(diào)試試驗(yàn)32-34
• 2.4.2 翻拋頻次調(diào)試試驗(yàn)34
• 2.4.3 進(jìn)泥量調(diào)試試驗(yàn)34-36
• 2.5 SHP 系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)36-45
• 2.5.1 冬季污泥干化性能36-38
• 2.5.2 春季污泥干化性能38-40
• 2.5.3 夏季污泥干化性能40-42
• 2.5.4 秋季污泥干化性能42-43
• 2.5.5 SHP 系統(tǒng)整體干化性能43-45
• 2.6 溫度和濕度對(duì) SHP 系統(tǒng)污泥干化效果的影響45-50
• 2.6.1 太陽能溫室的保溫除濕效果45-48
• 2.6.2 溫度和濕度的影響48-50
• 2.7 冬季低溫條件下 SHP 系統(tǒng)的污泥干化強(qiáng)化措施50-52
• 2.8 SHP 系統(tǒng)的污泥干化機(jī)理52-56
• 2.8.1 污泥形貌特征53-55
• 2.8.2 污泥胞外聚合物分析55-56
• 2.9 本章小結(jié)56-58
• 第3章 污泥生物除臭試驗(yàn)研究58-65
• 3.1 引言58
• 3.2 功能菌種的鑒定、篩選和培養(yǎng)58-61
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法58
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-61
• 3.3 除臭效果研究61-64
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法61-62
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 第4章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析65-69
• 4.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析65-66
• 4.2 熱量平衡計(jì)算66-67
• 4.2.1 太陽輻射熱量計(jì)算66-67
• 4.2.2 太陽能溫室需熱量計(jì)算67
• 4.3 SHP 系統(tǒng)運(yùn)行成本計(jì)算67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第5章 結(jié)論與建議69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 建議70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-78
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果78

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

污泥處理處置的研究進(jìn)展    王月香;陳茂林;

污水污泥高溫?zé)峤饧夹g(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展    萬立國;田禹;張麗君;方琳;

利用太陽能進(jìn)行污泥脫水干燥的試驗(yàn)    鄭宗和,牛寶聯(lián),雷海燕

德國漢堡污水處理廠污泥循環(huán)處理模式探討    盧志;張毅;H.Hanssen;R.D.Thierbach;李志強(qiáng);

新型污泥干化/焚燒技術(shù)的試驗(yàn)研究    王凱軍;俞金海;俞其林;

污泥堆肥廠臭氣的產(chǎn)生和處理技術(shù)研究進(jìn)展    劉璐;陳同斌;鄭國砥;高定;陳俊;張軍;林海;黃卓;

污泥熱泵干燥速率及能耗的實(shí)驗(yàn)研究    張璧光;李梁;張振濤;宗玉博;方躍飛;

利用太陽能和高溫?zé)岜玫某鞘形勰酂岣苫到y(tǒng)技術(shù)研究    王明根;方躍飛;袁福平;張璧光;

利用熱泵干燥污泥技術(shù)的試驗(yàn)研究    曹黎;饒賓期;

城市污泥熱風(fēng)與微波干化特性研究    吳龍;吳中華;李占勇;張晶;施瓊瓊;

基于微波誘導(dǎo)的市政污泥干化與熱解研究    黃河洵

利用污水處理廠污泥制作微生物有機(jī)肥的方案設(shè)計(jì)    許震,朱五星

垃圾堆肥廠臭氣的生物脫臭技術(shù)綜述    畢東蘇;

污泥處理處置的研究進(jìn)展    王月香;陳茂林;

生物過濾器在臭氣處理中的應(yīng)用研究    涂德浴,董紅敏,張肇鯤

溫度及特征尺度對(duì)污泥表觀干燥動(dòng)力學(xué)的影響研究    王偉云;李愛民;

城市污水處理廠污泥資源化研究探討    班福忱;劉明秀;李亞峰;張吉庫;

抑制城鎮(zhèn)污水處理廠惡臭氣體的產(chǎn)生和遷移    張靜;張樑;陳明;

城市污水處理廠污泥與煤在工業(yè)鍋爐內(nèi)的混燒    熊孟清,張立民

石材加工企業(yè)污染問題及布局規(guī)劃研究——以羅源、連江縣為例    陳豐;

石材廢水集約化處理工程實(shí)例    徐波

污泥間接式干化機(jī)理及處置過程中污染物排放特性研究    鄧文義

污泥的粉煤灰調(diào)理和污泥陶粒的制備及應(yīng)用研究    岳敏

微波結(jié)合堿解預(yù)處理改善剩余污泥厭氧消化效能的研究    池勇志

高效降解菌對(duì)典型苯系物的降解特性研究    門娟

TiO_2基納米材料制備及光催化降解氣相甲苯的研究    鄒學(xué)軍

基于微波誘導(dǎo)的市政污泥干化與熱解研究    黃河洵

天然礦物填料生物滴濾池污水與臭氣同步處理研究    匡穎

生物過濾塔處理揮發(fā)性有機(jī)物氣體的研究    席勁瑛

城市下水污泥流化床干化特性研究    侯鳳云

微生物菌劑對(duì)污水處理廠污泥減量的影響研究    李俊

我國超聲波處理污泥技術(shù)的研究進(jìn)展    劉春紅;楊順生;戴本林;

微波高溫?zé)峤馕鬯勰喔鲬B(tài)產(chǎn)物特性分析    方琳;田禹;武偉男;曹長(zhǎng)玉;

污泥的電滲透脫水技術(shù)研究進(jìn)展    盧寧;文一波;魏婧娟;

污泥處理熱干燥工藝的研究進(jìn)展    曲艷麗,李愛民

城市污水廠污泥熱干燥處理技術(shù)及其應(yīng)用分析    胡龍,何品晶,邵立明

熱重法研究落葉松熱解動(dòng)力學(xué)特性    李宇宇;李瑞;田啟魁;鄧旭升;何亮;

城市污水污泥的燃燒動(dòng)力學(xué)特性研究    溫俊明,池涌,劉淵源,金余其,嚴(yán)建華,岑可法

城市生活污泥低溫催化熱解實(shí)驗(yàn)研究    劉龍茂;陳建林;李娣;齊凱;高強(qiáng)立;

城市污泥處理處置管理體系探討    吳雪峰;李青青;李小平;

污泥干化焚燒工藝系統(tǒng)分析    張?jiān)螺x;

生物污泥熱解資源化技術(shù)研究    李海英

城市污水污泥熱解試驗(yàn)與模型研究    邵敬愛

通風(fēng)、翻堆和添加劑對(duì)垃圾生物干化和臭氣排放的影響    李春萍;蔡先明;秦俠;張紅玉;

環(huán)保疏浚底泥干化技術(shù)研究    霍守亮;席北斗;荊一鳳;劉鴻亮;

干化溫度對(duì)城市污泥熱值影響的研究    范海宏;韓丁;蘇琦;

污泥熱干化技術(shù)適應(yīng)性分析及未來發(fā)展趨勢(shì)    李潤(rùn)東;張萬里;孫洋;賀業(yè)光;

濕污泥循環(huán)流化床干化焚燒一體化研究    侯鳳云;韓寶秀;朱淑鳳;呂清剛;那永潔;

城市污泥微波干化工藝及干化特性研究    李進(jìn)平;李夢(mèng)謠;姚雯;王旎;袁琪;

恒定條件下池塘淤泥干化特性研究    高翔;虞宗敢;周榮;蔡淑君;

西門子贏得中國最大污泥生物干化項(xiàng)目    

改善環(huán)保疏浚底泥脫水干化效能的實(shí)驗(yàn)研究    戴鼎立;何圣兵;陳雪初;楊峰峰;孔海南;

深度干化含聚油泥的微波熱解過程研究    張健;雍興躍;祝威;侯影飛;李果;龐小肖;陳遠(yuǎn)超;王際東;屈一新;

蒸氣干化垃圾-一種可持續(xù)城市垃圾處理技術(shù)    孫成;陳泓哲;何歡;

城市污泥熱干化尾氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物分析初探    張兆龍;朱芬芬;李國傲;姜惠民;

脫水污泥生物干化及產(chǎn)物農(nóng)用性質(zhì)評(píng)價(jià)    徐華成;何品晶;王冠釗;顧偉妹;邵立明;

污泥熱干化工程設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素    王平;

造紙污泥半干化脫水試驗(yàn)研究    應(yīng)廣東;喬軍;吳朝軍;管全紅;

污泥熱干化技術(shù)與生物干化技術(shù)的比較分析    唐昊;鄒惠芬;費(fèi)穎超;張營(yíng);楊富華;

利用電廠煙氣余熱干化污泥的工程案例介紹    姜立安;孫衛(wèi)東;汪泳;黃志強(qiáng);嚴(yán)平;孫守林;

污泥低碳干化新技術(shù)    姜良軍;張華;

因地制宜開拓脫水污泥干化、資源化出路    胡大衛(wèi);賴參森;郭淑琴;

嗜熱微生物在污泥生物干化領(lǐng)域的應(yīng)用研究    張營(yíng);鄒惠芬;費(fèi)穎超;唐昊;楊富華;

加鈣干化技術(shù)解廊坊污泥處置之急    本報(bào)記者 郭薇

河底淤泥變身為“寶”    馬薇

蘇州中新工業(yè)園污泥將干化處理    顧定槐

水熱干化技術(shù)污泥處置闖新路    文雯

污泥低溫干化可變資源    

加鈣干化技術(shù)處理工業(yè)污泥效果好    郭薇

立足中心工作 服務(wù)綠色發(fā)展    本報(bào)見習(xí)記者 徐衛(wèi)星

“三泥”污染有望得到根本性解決    記者 丁建國 通訊員 殷亞紅

婺城企業(yè)主動(dòng)技改助力治水    記者 張帥 報(bào)道組 陳汝平

水專項(xiàng)助力我國污泥無害化處理處置技術(shù)發(fā)展    文吉

城市下水污泥流化床干化特性研究    侯鳳云

污泥間接式干化機(jī)理及處置過程中污染物排放特性研究    鄧文義

鐵—鈣基調(diào)理劑對(duì)市政污泥深度脫水及干化氣化的影響機(jī)理研究    劉歡

城市污水污泥熱干化特性及能耗研究    張衛(wèi)軍

市政污泥低溫?zé)岣苫匦约皬U氣成分檢測(cè)研究    張兆龍

城市污水污泥生物干化過程控制參數(shù)優(yōu)化研究    孔曉偉

蘭州市七里河安寧污水廠剩余污泥石灰干化技術(shù)研究    管小樂

城市污水污泥轉(zhuǎn)筒式直接干化研究    袁軍

調(diào)質(zhì)脫水污泥的干化和制肥試驗(yàn)研究    薛白

污水處理廠污泥生物干化實(shí)驗(yàn)研究    劉麒

兩段式投藥結(jié)合真空、通氣方法進(jìn)行疏浚底泥脫水干化研究    戴鼎立

城市污水廠脫水污泥生物干化工藝的優(yōu)化研究    余旺

污泥轉(zhuǎn)盤干化技術(shù)研究及工藝優(yōu)化    張萬里