2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、目前,在我國活性污泥法被廣泛運用在生活污水和工業(yè)廢水的處理中,這種方法在污水處理的過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥,而污泥的處理與處置正嚴重困擾著城市的發(fā)展。所以研究污泥減量化,如何讓污水在處理過程中少排泥甚至不排泥,具有非常重要的意義。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥主要成分就是細菌等生物體,而細菌就像一個雞蛋一樣,細胞壁像雞蛋殼一樣堅硬,細胞壁內(nèi)的有機質(蛋白質、核酸、多聚糖等)就像雞蛋內(nèi)部的蛋黃和蛋白,營養(yǎng)豐富。而由于細菌細胞壁的保護作用,存在

2、細胞壁內(nèi)部的豐富的有機質無法被活性污泥中的微生物所利用。生物溶胞技術就是利用物理、化學等方法將污泥中細菌等生物體的細胞壁破壞掉,從而使細胞內(nèi)部的有機質(蛋白質、多聚糖、核酸等)釋放到污泥液相中,再將這些有機質回流到曝氣池中,供活性污泥中的生物體所利用,從而達到污泥減量的效果。
  本論文研究的對象為某石油化工企業(yè)污水處理廠二沉池的回流污泥,二沉池的污泥一部分回流到曝氣池來補充生物量,另一部分作為剩余污泥經(jīng)脫水后拉走填埋。其剩余污泥

3、中的主要成分就是細菌等生物體,但細菌等生物體細胞的細胞壁是一種穩(wěn)定的半剛性結構,是一種難生物降解的物質,自溶非常困難,并且細胞壁的周圍還有很多的胞外聚合物,這種胞外聚合物對細菌細胞有很強的保護作用。本論文就是通過高級氧化的方法,破壞細菌的胞外聚合物,將微生物的細胞壁打破,使細胞內(nèi)的有機質釋放到污泥液相中,這樣就可以把污泥中顆粒態(tài)、難生物降解的COD轉變?yōu)榈头肿拥摹⑷菀妆簧锝到獾腃OD。本論文采用Fenton試劑、次氯酸鈉和臭氧對污泥中

4、微生物細胞進行氧化破解實驗,考察其氧化破解反應的影響因子和破解效果,并對其工藝進行優(yōu)化,為后續(xù)本課題的研究和工業(yè)應用提供基礎性數(shù)據(jù),其主要內(nèi)容如下:
 ?。?)采用 Fenton試劑氧化破解石化企業(yè)污水處理廠二沉池回流污泥,分別選取SCOD、多聚糖濃度、污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)和污泥混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)的變化情況來表征Fenton試劑氧化破解污泥的效果,重點考察了反應時間、污泥初始pH、反應溫度、過氧化

5、氫的投加量和Fe2+的投加量對Fenton試劑氧化破解污泥效果的影響并對其工藝進行優(yōu)化,同時對Fenton試劑氧化處理后的污泥性質變化進行了測試分析,結果表明:采用Fenton試劑氧化破解污泥,在污泥初始pH值為2.5,反應溫度為40℃,反應時間為90min,F(xiàn)e2+的投加量(占污泥的質量濃度)為0.4g/L,H2O2的投加量(占污泥的質量濃度)為10g/L的條件下Fenton試劑氧化破解污泥中微生物細胞的效果最佳,在此條件下污泥經(jīng) F

6、enton試劑氧化處理后,污泥液相中SCOD和多聚糖濃度分別從56.88mg/L和9.33mg/L增加至1183.06mg/L和403.85mg/L,污泥中以固態(tài)存在的MLSS和MLVSS分別由7657.00mg/L和5905.00mg/L減少至4906.00mg/L和2675.00mg/L,污泥減量35.9%,污泥的30分鐘沉降比(V30min)由處理前的95%下降到43%,污泥比阻由處理前的1.12×1010 s2/g下降到1.28

7、×109 s2/g,污泥中顆粒的平均粒徑由處理前的131.98um減小為58.78um。Fenton試劑可以有效破解污泥中微生物細胞,有效改善污泥的沉降性和脫水性。
  (2)采用次氯酸鈉氧化破解石化企業(yè)污水處理廠二沉池回流污泥,選取 SCOD、多聚糖、污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)和污泥混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)的變化情況來表征次氯酸鈉氧化破解污泥的效果,重點考察了污泥初始pH、反應時間、反應溫度、次氯酸鈉的投加

8、量對次氯酸鈉氧化破解污泥效果的影響并對其工藝進行優(yōu)化,同時對次氯酸鈉試劑氧化處理后的污泥特性變化進行了測試分析,結果表明:采用次氯酸鈉氧化破解污泥,在污泥初始pH值為7.68(污泥原液值),反應溫度為30℃,反應時間為40min,次氯酸鈉的投加量(占污泥的質量濃度)為11.5g/L的條件下次氯酸鈉氧化破解污泥中微生物細胞的效果最佳,在此條件下污泥經(jīng)次氯酸鈉氧化處理后,污泥液相中SCOD和多聚糖濃度分別從56.88mg/L和9.33mg/

9、L增加至4143.79mg/L和750.77mg/L,污泥中以固態(tài)存在的MLSS和MLVSS分別由7657.00mg/L和5905.00mg/L減少至4716.00mg/L和2413.00mg/L,污泥減量38.4%,污泥中顆粒的平均粒徑由處理前的131.98um減小為38.99um。次氯酸鈉可以有效破解污泥中微生物細胞。
  (3)采用臭氧氧化破解石化企業(yè)污水處理廠二沉池回流污泥,選取 SCOD、多聚糖、污泥混合液懸浮固體濃度(

10、MLSS)和污泥混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)的變化情況來表征臭氧氧化破解污泥的效果,重點考察了污泥初始 pH、臭氧通氣量、過氧化氫對臭氧氧化破解污泥效果的影響,同時對臭氧氧化處理后的污泥特性變化進行了測試分析,結果表明:采用臭氧氧化破解污泥,在污泥初始pH值為7.68(原液值),臭氧濃度為30mg/L,進氣流量為2.5L/min,臭氧通氣時間為25min的條件下臭氧氧化破解污泥中微生物細胞的效果最佳,在此條件下污泥經(jīng)臭氧氧化處

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