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分类号密级
分级分相厌氧反应器处理污泥的研究南京工业大学
U D C 编号
学位论文

分级分相厌氧反应器处理污泥
的研究
邹尧

指导教师姓名韩萍芳教授
申请学位级别
工学硕士
学科、专业
环境工程
论文提交日期
2010年6月
2010年 6月

Study on Staged Multiphase Anaerobic Reactor for Treatment of Residual Activated Sludge
Dissertation Submitted to
Nanjing University of Technology
in partial fulfillment of the requirements
for the degree of
Master of Engineering
By
Yao ZOU
Supervisor:
Prof. Pingfang HAN
June 2010
摘要
石化水厂排放的剩余活性污泥,不仅含有硫化氢、卤族元素及其化合物、重金属等无机物,还含有酚、醛、芳香烃类以及杂环化合物等有机物以及少量不溶于水的油类物质,比一般的城市污泥更容易对土壤、地下水和动植物造成污染和损伤,同时也更难处理。
本文开发设计了实验室规模的污泥处理分级分相厌氧消化反应器。对反应器的水力学特性、启动、以及和单级厌氧消化反应器的厌氧消化效能的对比作了初步研究。
本文通过停留时间分布(RTD)实验,%,远远低于厌氧滤池(50~93﹪)、厌氧消化池等其他厌氧生物反应器(>80﹪);其流动模式处于平推流和完全混合的“中间状态”,且更接近于平推流。确定了反应器降流区、升流区面积比值最佳值为1:2;溢流板高度最佳高度为450 mm;水力停留时间最佳值为32h。
为了研究反应器两相的分离,重点考察了反应器各格室在启动运行过程中COD、VFA、pH及酸化指数的变化情况。经过约30天的启动运行,发现上述指标在格室内出现明显分层,产酸菌群和产甲烷菌群分别在各自格室形成优势生长,反应器相分离基本实现。通过启动实验,发现反应器前面格室主要为污泥厌氧消化的产酸阶段,后面格室主要为产甲烷阶段。
在分级分相厌氧反应器和单级厌氧反应器厌氧消化效能对比研究中,发现分级分相厌氧反应器污泥COD去除率在污泥消化30天之后达到45%以上,消化时间比单级厌氧系统缩短30%以上。
分级分相系统无论是产气时间还是产气的高峰点都比单级厌氧系统提前,且日产气量和总产气量都有大幅度的提高,总产气量比单级厌氧系统提高了30%以上;分级分相厌氧反应器的SS去除率从污泥消化开始便保持较高的增长速率,污泥消化30天SS去除率达到40%以上,大大缩短了消化时间并提高了SS去除率;相比单级厌氧系统污泥经过近50天的消化VSS去除率仅在35%以下,分级分相厌氧反应器污泥消化30天左右,VSS去除率达到了40%以上,达到污泥稳定化的要求。
关键词: 剩余活性污泥分级分相厌氧反应器 RTD 相分离消化效能
ABSTRACT
Residual activated sludge discharged by petrochemical wastewater treatment plant contains not only hydrogen sulfide, halogen elements, heavy metals and other anic matters, but also pounds such as phenols, aldehydes, polycyclic aromatic hydrocarbons and pounds, and a small amount of oil substances insoluble in water. Compared with those from urban environment these sludge materials cause more pollution to the soil and groundwater, damage plants and animals, and are more difficult to be handled.
In this paper, a design of laboratory-scale staged multi-phase anaerobic digestion reactor for sludge treatment was proposed for wastewater treatment plant of Yangzi Petr