造纸污泥和餐厨垃圾沼液深度脱水与氨氮去除方法研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luckcarrier
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
污泥作为污水处理的附属产物,近些年来污泥产生量逐渐增大而且处理难度更是逐渐攀升,但是按照国家经济与环保的发展要求,污泥处理需要在减量化的同时实现资源化利用的效果,这无疑给污泥的处理带来了更为严峻的挑战。现有的污泥中以工业污泥处理难度和强度最大,工业污泥来源广、产量大、成分复杂而且容易富集毒性,一直都是污泥处理的难点和痛点。工业污泥中造纸污泥最能代表该类特性,造纸污泥的处理处置以堆肥和焚烧为主,但是对其资源化处理还需要更进一步研究。采用生物沥浸法不但可有效实现造纸污泥的调理脱水减量化处理,而且处理后的泥饼有机质含量高,可直接进行堆肥处理以实现资源化利用。而对于餐厨垃圾经厌氧发酵后的餐厨沼液此类污泥来说,普通的调理方法无法实现促进其脱水的功能,而且原沼液中固有极高的氨氮浓度,即使是经过调理后的餐厨沼液,其中滤液的生化处理极为困难而且泥饼中氮磷元素会被浪费,不利于资源化回收利用。鸟粪石结晶法(MAP)能够将废水中的铵根和磷酸根以鸟粪石结晶的形式而得以沉淀并脱除,并具有化学反应速度快,操作简单的优点。在MAP反应后可轻松将上清液与沉淀分离,可生化处理性大大提高,上清液生物聚沉处理所投加药剂较下层沉淀减少近50%,联合处理效果优。MAP反应后的下层沉淀中含有丰富的氮磷镁元素,若利用热解法将鸟粪石结晶中氮元素脱去,再将其中镁和磷元素加入沼液中可实现鸟粪石结晶重复利用去除氨氮的效果。于是对直接煅烧热解和加碱热解两种方式的脱氮条件进行优化,在最优条件下实现循环利用的次数确定,并分析效果下降和次数偏低的原因所在。对于最终无法实现循环利用的鸟粪石结晶物质可作为农业缓释肥使用,同时实现镁、磷重复使用和餐厨沼液的资源化利用。上述研究结论如下:(1)采用常规调理方法对造纸污泥进行处理,如铁盐PFS、铝盐PAC、二价铁活化过硫酸盐等调理方法效果不佳;如氯化铁联合氧化钙、芬顿氧化这类处理方法虽可实现促进脱水的功能,但投加药量大成本高昂而且泥饼资源化利用无法实现,常规调理方法调理造纸污泥的效果不适宜选用;(2)在菌种接种量为20%、营养剂添加量为1%和生物沥浸反应时间为4h的最佳调理条件下可实现高效、低成本的造纸污泥处理效果;利用生物沥浸反应器在最优条件下进行压滤实验验证生物沥浸调理的工程应用潜力,结果表明经过生物沥浸调理后的造纸污泥其脱水性能大幅度改善,滤液颜色澄清,其中COD含量下降极为明显,水质较好,泥饼含水率可低至50%以下,有机质含量较高,减量化同时可实现造纸污泥资源化利用;(3)利用鸟粪石结晶法去除餐厨沼液中的氨氮,在pH为9,反应时间为90 min,镁/磷/氮的摩尔比为1.76:1.6:1时氨氮去除效果最佳,其氨氮去除率可达到93.2%,氨氮含量由3005 mg/L降低至210 mg/L左右;最佳反应条件下MAP反应后的沼液其沉降性能非常好,仅30 min可沉降65%以上,对上清液进行指标测试发现,COD/TN由5.12升至38.23,其可生化性大大提高;对MAP反应后的上清液和沉淀物进行生物聚沉脱水除渣处理,对其中最为关键的生物聚沉菌剂和助凝剂使用剂量进行优化。添加0.8%的生物聚沉菌剂和1.2%的助凝剂则上清液可实现良好的脱水效果。但对于下层沉淀物来说,生物聚沉菌剂需提高至1%,助凝剂需提高2%才能获得较为接近的脱水除渣效果;(4)煅烧热解在温度为150℃及热解时间为2h情况下,鸟粪石结晶的脱氮率可达到80%左右;加碱热解在设置OH-与NH4+摩尔比为1.0,碱热温度和时间分别控制在90℃和2 h时,鸟粪石结晶的脱氮率可接近95%;分别在最优条件下进行循环使用,煅烧热解重复两次其氨氮去除效率仅为65%,而加碱热解循环四次后的氨氮去除率仍可达到70%以上。选择加碱热解可实现鸟粪石结晶的循环利用,大大降低所需投加镁磷的成本,实现MAP反应的可持续、资源化利用。综合来看,采用生物沥浸调理造纸污泥可实现促进其脱水性能提高和泥饼堆肥处理的效果;鸟粪石结晶循环法联合生物聚沉调理餐厨沼液可实现促进餐厨沼液脱水效果和去除氨氮的效果,并可实现低成本、高效及循环处理。
其他文献
资本结构是指企业资本总额中各构成部分及其比例关系,本质是企业的债务和股权关系,是反映和衡量企业财务状况的一项重要指标。企业的资本结构状况还会影响到企业的财务行为进而影响其价值。企业要想健康持续发展,离不开合理的资本结构。想要在当前市场竞争加剧的大环境下生存发展,企业就要注意在不断变换的外部经济环境和内部经营环境中调整优化资本结构,增进企业价值,获得更多投资者的认可。近来国民健身运动意识不断增强,体
学位
吡咯喹啉醌(PQQ)是一种具有水溶性,热稳定性等特点的三环邻醌,是葡萄糖脱氢酶,乙醇脱氢酶等细菌脱氢酶的辅因子,在自然界中主要由革兰氏阴性细菌合成。PQQ在调节细胞生长和分化、保护神经细胞方面具有重要作用,拥有良好的应用前景。巴氏醋杆菌Ab3是从浙江传统玫瑰醋中分离得来的一株性状稳定,高产酸及耐酸的优良菌株。巴氏醋杆菌Ab3基因组中含有合成PQQ的pqqA基因和pqqBCDE基因簇,其编码的酶可合
学位
以双吲哚和环氧氯丙烷为原料制备了一种含吲哚结构的新型环氧树脂(双吲哚二缩水甘油胺),并通过核磁共振氢谱和红外光谱证实其结构。将双吲哚二缩水甘油胺、聚醚胺D-400和Mg2+按一定比例简单共聚制备了新型阳离子-π交联吲哚基环氧树脂薄膜,利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明,Mg2+的引入提高了环氧树脂的力学性能,当Mg2+掺杂质量分数为2.5%时,薄
期刊
大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus,SMV)病严重危害全球大豆[Glycine max(L.)Merr]的产量和品质。SMV存在致病性差异,目前中国的SMV分化为22个株系(SC1-SC22),其中SC8是我国南方大豆产区的流行株系,对我国的大豆生产构成了威胁,然而至今,尚无有效药剂可防SMV。培育大豆抗病品种是防治SMV最经济、环保及有效的方法,克隆抗病基因以及抗病机理的研究
学位
油菜作为世界四大油料作物之一,不仅是食用植物油主要来源,也是饲用蛋白重要来源,还可作为生物柴油理想原料。提高种子含油量、改变油脂脂肪酸构成是油菜遗传育种的重要目标。二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)催化Kennedy途径的限速酶,对于提高含油量具有重要作用。油酸去饱和酶基因(FAD2)用于遗传调控油脂的构成。本研究克隆了油菜BnDGAT1基因和BnFAD2基因,开展遗传转化,为提高含油量以及改变
学位
ε-聚赖氨酸(ε-PL)作为一种新型的天然抑菌剂,因具有高效、稳定、广谱、安全等优点而备受关注。研究表明,ε-聚赖氨酸的高效抑菌特性归因于其侧链上质子化的氨基基团,但在实践应用过程中,由于ε-聚赖氨酸的聚阳离子特性,其易与食品体系中的聚阴离子结合,破坏食品体系的稳定性;另一方面,这种结合还会削弱或消弭ε-聚赖氨酸的抑菌效力。目前,已有研究证实了 ε-聚赖氨酸在一定条件下与某些聚阴离子结合所形成的复
学位
图像信息隐藏作为秘密通信的主要技术手段,通过信息隐藏算法将秘密信息在不被第三方察觉的情况下进行传送,并采用逆方法提取秘密信息,从而达到信息安全传输。现有的基于传统方法和深度学习的图像信息隐藏虽然有较好的效果,也能保证图像的质量,但是由于传统方法受限与人工设计的特征,而基于深度学习的方法仅仅从网络构建出发,而忽略了网络越深越容易导致特征提取不准确,或者学习到一些冗余特征,因此在图像质量、嵌入信息量以
学位
本论文是关于美国著名的脱口秀节目主持人艾伦·德杰尼勒斯《说真的……我在开玩笑呢》(Seriously…I am Kidding)一书的英汉翻译实践报告。该书是一部轻松幽默又充满自嘲性质的自传,围绕作者对工作、生活与社会现象等一系列看法和观点展开,在给读者带来欢乐的同时,也不断引发读者对生活的深刻思考。该书含有大量的英语幽默,但是由于中英文语言和文化差异,中文读者理解原文的笑点并不容易。本论文在德国
学位
大豆是我国主要的经济作物,近年来高温天气频现,部分大豆三系杂种F1的育性遭受高温胁迫后严重下降。高温引起的雄性不育主要表现为花药不散粉和小孢子败育。在此之前人们对高温引起雄性不育的分子机制研究甚少,本研究通过small RNA测序手段对大豆三系杂种NF1(NJCMS1A×N4608,耐高温杂种F1)和YF1(NJCMS1A×YY6,高温敏感杂种F1)高温胁迫处理前后的混合花芽进行测序分析,挖掘了
学位
目前,我国的电动汽车普及度越来越高,并有持续高速增长的态势。大规模的电动汽车入网会对电网产生一定的消极影响。另一方面,近些年我国的新能源发电产业也得到了迅速发展,但弃风弃光现象仍层出不穷。研究如何引导电动汽车用户有序充电和参与双向充电也即“车辆到电网”,减缓电动汽车入网对电网产生的冲击,并通过电动汽车这一灵活的分布式储能资源消纳光伏发电是很有必要的。针对上述问题,本文提出了从价格制定到实时调度的完
学位