CN114460264A - 一种污泥脱水性能的评估方法 - Google Patents

一种污泥脱水性能的评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114460264A
CN114460264A CN202110842285.3A CN202110842285A CN114460264A CN 114460264 A CN114460264 A CN 114460264A CN 202110842285 A CN202110842285 A CN 202110842285A CN 114460264 A CN114460264 A CN 114460264A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
anaerobic digestion
rheological
dewatering performance
evaluating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110842285.3A
Other languages
English (en)
Inventor
曹秀芹
王鑫
王浩冉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Original Assignee
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Civil Engineering and Architecture filed Critical Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority to CN202110842285.3A priority Critical patent/CN114460264A/zh
Publication of CN114460264A publication Critical patent/CN114460264A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/14—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明提供了一种污泥脱水性能的评估方法，包括：获得不同流变性能的污泥；对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验；测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟；以及通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能的关系。该污泥脱水性能的评估方法通过实验测量得出流变学指标中屈服应力可用于表征污泥脱水性能，为评估污泥脱水率提供新的参考指标。

Description

一种污泥脱水性能的评估方法
技术领域
本发明涉及污泥脱水性能检测领域，特别涉及一种污泥脱水性能的评估方法。
背景技术
随着物质条件的改善，城镇污水处理厂产生的剩余污泥正逐年递增。正确处理处置大量的剩余污泥，实现污泥的合理利用是当下研究的热点。目前，具有能够减小污泥体积和质量，获得甲烷并有利于污泥流动特点的厌氧消化法引起了研究者的广泛兴趣。
由于环境法规规定污泥需要处理达到一定含水率才能外运，污泥脱水能力影响了污水厂的运营。应用了多种污泥含水率检测方法，然而一般评价厌氧消化后污泥脱水性能的方法存在精确性低、操作复杂和可重复性低等问题，同时污泥流变学指标能够反映消化器内污泥的混合效果和流变分布受到了大量关注。因此，合理推断结合厌氧消化污泥流变学指标分析将日益成为污泥处理处置的重要环节。
在我国，含水率超80％的污泥必须要经过脱水程序才能转运。这是一个昂贵的处理程序，其费用一般可以占一个污水处理厂年运营费用的30％～50％，若是加上厌氧消化的支出，总体费用甚至可达年总运营费用的70％。因此，研究厌氧消化反应器内污泥的流变性与污泥脱水性能之间的关系成了非常重要的研究课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的污泥脱水性能的评估方法，通过实验测量得出流变学指标中屈服应力可用于表征污泥脱水性能。
为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供了一种新的污泥脱水性能的评估方法。所述污泥脱水性能的评估方法包括获得不同流变性能的污泥；对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验；测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟；以及通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能的关系。
根据本发明的一实施方式，其中，所得不同流变性能的污泥包括：向理化性能相同的污泥内加入不同量的惰性物质，获得流变性能不同的污泥，用于后续厌氧消化试验。
根据本发明的一实施方式，其中，所述惰性物质为聚甲基丙烯酸甲酯，流变性能不同的污泥通过将脱水污泥与二沉池污泥混合而得到的调配污泥与消化污泥按VS比1：1的比例调制而成。
根据本发明的一实施方式，其中，对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验包括：对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验，检测厌氧消化后污泥的流变学指标，所述流变学指标包括屈服应力、流变指数和稠度系数。
根据本发明的一实施方式，其中，采用序批式厌氧消化试验，厌氧消化反应器有效体积为1.4L，反应器温度为37±1℃；通过机械搅拌设施进行搅拌，搅拌速率为180r/min；以及连续进行20天实验，并实时采集实验数据。
根据本发明的一实施方式，其中，测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟包括：厌氧消化试验后，测试并记录厌氧消化污泥的流变学指标和污泥含固量。并通过Herschel-Bulkley模型拟合流变学指标。
根据本发明的一实施方式，其中，采用流变仪测定厌氧消化污泥的流变学指标；采用离心脱水泥饼含固率的方法评估污泥脱水性能；采用TS20/TS0测评污泥脱水性能；以及采用Herschel-Bulkley模型对不同厌氧消化时间污泥获得的污泥流变学指标进行拟合。
根据本发明的一实施方式，其中，污泥温度保持在(20±0.1)℃，流变仪剪切速率设定为在180s内由0s-1增大到1000s-1，污泥在10000rpm的转速下离心20min，离心脱水后的泥饼放置在105℃的烘箱中持续干燥24h。
根据本发明的一实施方式，其中，通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能指标的关系包括：通过Pearson相关性分析和主成分分析Principal Component Analysis检验和反应机理的分析，验证流变学指标中屈服应力与污泥脱水性能之间的关联，评估厌氧消化污泥屈服应力作为监测污泥脱水性能的新型指标的可能性。
根据本发明的一实施方式，其中，采用Pearson相关性分析确定厌氧消化后污泥流变学指标和脱水性能两者的相关性关系；针对流变学指标对污泥脱水性能影响进行Principal Component Analysis分析；以及通过Principal Component Analysis分析确定屈服应力是否可以作为污泥厌氧消化过后评价污泥脱水性能的指标。
本发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
本发明的污泥脱水性能的评估方法，将实验污泥中加入惰性物质聚甲基丙烯酸甲酯得到不同流变性能的厌氧消化污泥，采用序批式厌氧消化试验对污泥进行厌氧实验，采用污泥流动曲线Herschel-Bulkley模型拟合，通过TS20/TS0作为评价污泥脱水性能的指标，对Herschel-Bulkley模型结果进行pearson相关性分析和Principal ComponentAnalysis法分析，综合两种分析方法得出可以将屈服应力作为表征污泥脱水性能的新型指标。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种污泥脱水性能的评估方法的流程图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种空白组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种第一比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种第二比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种第三比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种第四比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
图7是根据一示例性实施方式示出的一种厌氧消化后污泥脱水性能的示意图。
图8是根据一示例性实施方式示出的一种厌氧消化屈服应力与脱水性能的关系的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
如图1所示，图1示出了本发明提供的一种污泥脱水性能的评估方法的流程图。
本发明实施例的一种污泥脱水性能的评估方法，该方法包括获得不同流变性能的污泥；对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验；测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟；以及通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能的关系。
其中，首先要对污泥的流变性进行调整，获得同一理化性质下不同流变性能的污泥。然后对获得的不同流变性能的污泥进行厌氧消化实验，记录实验数据，对流变学指标进行模拟，获得厌氧消化实验后的流变学指标和污泥脱水性能的关系。最终确定屈服应力是否可以作为污泥厌氧消化过后评估污泥脱水性能的指标。污泥的物理和化学性质。物理性质包括总固体浓度(TS)、悬浮性固体浓度(VS)等；化学性质包括溶解性化学需氧量(SCOD)、碱度、pH等。为了控制理化性质不变，仅仅对实验污泥的流变性做出调整，为更好分析流变性对脱水的影响。
在本发明的一个优选实施例中，获得不同流变性能的污泥包括：向理化性能相同的污泥内加入不同量的惰性物质，获得流变性能不同的污泥，用于后续厌氧消化试验。
如图1所示，在厌氧消化试验之前要对污泥进行处理，已获得不同流变性能的污泥，方法即是通过加入不同量的惰性物质而改变污泥的流变性能。
在本发明的一个优选实施例中，惰性物质为聚甲基丙烯酸甲酯，流变性能不同的污泥通过将脱水污泥与二沉池污泥混合而得到的调配污泥与消化污泥按1：1的比例调制而成。
如图1所示，聚甲基丙烯酸甲酯的英文缩写是PMMA。脱水污泥和二沉池污泥进行调配，调配获得后续试验污泥，称之为调配污泥。消化污泥(接种污泥)取自该厂的厌氧消化反应罐，污泥处理工艺为热水解-厌氧消化工艺。脱水污泥取自该厂的脱水厂房，二沉池污泥取自污泥厂A2O工艺后面的二沉池。
在本发明的一个优选实施例中，对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验包括：对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验，检测厌氧消化后污泥的流变学指标，流变学指标包括屈服应力、流变指数和稠度系数。采用序批式厌氧消化试验，厌氧消化反应器有效体积为1.4L，反应器温度为37±1℃；通过机械搅拌设施进行搅拌，搅拌速率为180r/min；以及连续进行20天实验，并实时采集实验数据。
其中，实验数据的采集可以实时也可以定期进行。其中，序批式厌氧消化试验是一种按时间顺序间歇操作运行的反应流程，即实际生产常用的几种流程之一，选择这种流程的原因是其节省空间，方便调节，能够实现硬件设备自动操作，方便数据收集。本实验厌氧消化反应器体积为2L，有效体积为1.4L。装置外边用加热带缠绕，同时加热带外部贴有保温棉，为保持反应器温度(中温37℃)，装置配备温控设施，反应过程中保证反应器温度为37±1℃。本装置配备机械搅拌设施，反应器搅拌速率为180r/min；反应进行20天，定期采集实验数据。
图2示出了本发明提供的一种空白组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。图3示出了本发明提供的一种第一比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。图4示出了本发明提供的一种第二比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。图5示出了本发明提供的一种第三比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。图6示出了本发明提供的一种第四比较组厌氧消化过程中屈服应力的变化示意图。
在本发明的一个优选实施例中，测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟包括：厌氧消化试验后，测试并记录厌氧消化污泥的流变学指标和污泥含固量。并通过Herschel-Bulkley模型拟合流变学指标。其中，采用流变仪测定厌氧消化污泥的流变学指标；采用离心脱水泥饼含固率的方法评估污泥脱水性能；采用TS20/TS0测评污泥脱水性能；以及采用Herschel-Bulkley模型对不同厌氧消化时间污泥获得的污泥流动曲线进行拟合。污泥温度保持在(20±0.1)℃，流变仪剪切速率设定为在180s内由0s-1增大到1000s-1，污泥在10000rpm的转速下离心20min，离心脱水后的泥饼放置在105℃的烘箱中持续干燥24h。
其中，流变仪采用Haake Viscotester 550型旋转黏度计。将试验污泥温度保持在(20±0.1)℃，为消除试验污泥材料记忆，实现可重复测量，已经对样品进行预处理。然后对污泥进行流变学指标的测定。将烧杯中的污泥样品引入杯形或圆柱形几何形状容器中，流变仪剪切速率设定为在180s内由0s-1增大到1000s-1，通过流变仪配套软件收集记录数据测量结果。污泥脱水性能采用离心脱水泥饼含固率的方法测量。将所得不同底物基质在10000rpm的转速下离心20min，离心脱水后的泥饼放置在105℃的烘箱中持续干燥24h，得到污泥的含固量。采用TS20/TS0作为评价污泥脱水性能的指标。由于Herschel-Bulkley(H-B)模型能够描述非牛顿流体，且该模型涵盖了极限黏度、流动指数、稠度系数和屈服应力这些流变学指标，能够较好描述污泥在静止和流动条件下的流变行为，其模型表达式如方程(1)所示。本试验使用H-B模型对不同厌氧消化时间污泥获得的污泥流动曲线进行拟合。
τ＝τ0+k·γn (1)
式1中τ表示剪切应力，Pa；τ0表示屈服应力，Pa；k称为流体稠度系数，Pa·sn；γ表示剪切速率，s-1；n表示流动指数。
本实验采用污泥流动曲线Herschel-Bulkley模型拟合，拟合情况如表1：
表1厌氧消化过程中污泥H-B模型拟合结果
Figure BDA0003179437130000071
Figure BDA0003179437130000081
由上表1并参考图2-6可知，拟合度R2取值范围在0-1之间，原则上拟合度R2越接近于1，拟合优度越好，自变量对因变量的解释越充分。拟合度R2均大于0.970，表明Herschel-Bulkley模型模拟本研究污泥流变曲线良好。5组反应器污泥经20天厌氧消化后组屈服应力分别降低了63.71％、63.61％、62.67％、63.36％、62.53％；稠度系数分别降低了75.98％、64.36％、65.20％、48.98％、56.20％。此外与流变相关的参数含固率(TS)分别降低了41.48％、44.06％、45.88％、43.54％、45.89％。
用TS20/TS0作为评价污泥脱水性能的指标。TS20/TS0＞1，说明厌氧消化后污泥脱水性能变好；TSt/TS0的值越大，表明污泥脱水性能越优。经过20天厌氧消化后，污泥脱水性能排序为：SM-2＞SM-4＞CK＞SM-1＞SM-3。仅有SM-2组值大于1，高于CK组约16.7％，表明适宜的污泥流变值在厌氧消化后，有助于提高污泥的脱水性能。其他组TS20/TS0全都小于1，表明一定流变值之外的厌氧消化污泥脱水性变差。
图7示出了本发明提供的一种厌氧消化后污泥脱水性能的示意图。图8示出了本发明提供的一种厌氧消化屈服应力与脱水性能的关系的示意图。
在本发明的一个优选实施例中，通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能指标的关系包括：通过Pearson相关性分析和主成分分析PCA检验和反应机理的分析，验证流变学指标中屈服应力与污泥脱水性能之间的关联，评估厌氧消化污泥屈服应力作为监测污泥脱水性能的新型指标的可能性。即：采用Pearson相关性分析确定厌氧消化后污泥流变学指标和脱水性能两者的相关性关系；针对流变学指标对污泥脱水性能影响进行PCA分析；以及通过PCA分析确定屈服应力是否可以作为污泥厌氧消化过后评价污泥脱水性能的指标。
如图1和图7-8所示，仅靠点估计难以度量估计值的可信程度，因此引入区间估计。给出一个区间(置信区间)并预测真正参数以一定概率存在于这一区间的方法称区间估计。这一区间能够覆盖真值的概率称为置信限度。P值与统计假设检验相联系的概率。P＜0.05时，意味着如果给定一个真实的预先建立的假设，在检验统计量的取值等于或超过实际观察到的极端值概率是0.05。一般以P<0.05为显著，P<0.01为非常显著，含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.05或0.01。Pearson相关性分析的统计概率是通过线性回归得到的，每个相关性的置信限度为95％。当P值小于0.05时，验证各参数之间的相关性。污泥流变特性与污泥脱水性能的Pearson相关性如表2所示：
表2污泥流变特性与污泥脱水性能的Pearson相关性(N＝5)
Figure BDA0003179437130000091
注：*：表示在0.05级别(双尾)，相关性显著；
**：表示在0.01级别(双尾)，相关性显著。
结果表明，不同流变初始值污泥进行厌氧消化过后，污泥屈服应力与脱水性能(R2＝0.988，P＜0.01)两者间具有较强的相关性。
方差贡献率为原始变量Xi与前m个主成分Y1、Y2、…，Ym的全相关系数平方和称为Y1、Y2、…，Ym对原始变量Xi的方差贡献率。这一定义说明了前m个主成分提取了原始变量Xi中方差贡献率的信息，由此可以判定提取的主成分说明原始变量的能力。累计方差贡献率即选定的主成分的方差贡献率之。习惯一般保留λ大于1的主成分。污泥脱水性能PCA分析结果如表3，表明共有一个主成分(PCA1)，PCA1的特征值λ为2.125，满足特征值(λ＞1)原则，其累计方差贡献率为70.849％。
表3污泥脱水性能主成分特征值
Figure BDA0003179437130000101
表4表示污泥脱水性能因子(PCA1)成分与得分，可知厌氧消化过后，污泥的流变指数为负数，屈服应力和稠度系数均为正数，表示污泥流变指数为污泥脱水性能的主要限制因素，屈服应力和稠度系数为主导因素。
表4污泥脱水性能因子成分与得分矩阵
Figure BDA0003179437130000102
线性回归方程：y1＝0.5645X1-0.5920X2+0.5755X3，其中，y1——厌氧消化结束后5组污泥样品的脱水性能；X1——厌氧消化结束后5组污泥样品的屈服应力；X2——厌氧消化结束后5组污泥样品的流变指数；X3——厌氧消化结束后5组污泥样品的和稠度系数。X1，X2，X3表示对原始变量标准化后的变量，脱水性能综合因子y1为成分系数分别乘以对应变量所代表的未知数再相加。反映了污泥脱水性能受此三个变量的影响。
本发明的污泥脱水性能的评估方法，将实验污泥中加入惰性物质聚甲基丙烯酸甲酯得到不同流变性能的厌氧消化污泥，采用序批式厌氧消化试验对污泥进行厌氧实验，采用污泥流动曲线Herschel-Bulkley模型拟合，通过TS20/TS0作为评价污泥脱水性能的指标，对Herschel-Bulkley模型结果进行Pearson相关性分析和PCA法分析，综合两种分析方法得出可以将屈服应力作为表征污泥脱水性能的新型指标。
在本发明实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可折卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明实施例的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明实施例的优选实施例而已，并不用于限制本发明实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，包括：
获得不同流变性能的污泥；
对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验；
测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟；以及
通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能的关系。
2.根据权利要求1所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，获得不同流变性能的污泥包括：
向理化性能相同的污泥内加入不同量的惰性物质，获得流变性能不同的污泥，用于后续厌氧消化试验。
3.根据权利要求2所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，所述惰性物质为聚甲基丙烯酸甲酯，流变性能不同的污泥通过将脱水污泥与二沉池污泥混合而得到的调配污泥与消化污泥按VS比1：1的比例调制而成。
4.根据权利要求1所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验包括：
对不同流变性能的污泥进行厌氧消化试验，检测厌氧消化后污泥的流变学指标，所述流变学指标包括屈服应力、流变指数和稠度系数。
5.根据权利要求4所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，
采用序批式厌氧消化试验，厌氧消化反应器有效体积为1.4L，反应器温度为37±1℃；
通过机械搅拌设施进行搅拌，搅拌速率为180r/min；以及
连续进行20天实验，并实时采集实验数据。
6.根据权利要求1所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，测定不同流变性能污泥厌氧消化后的流变学指标和脱水性能，并对流变学指标进行模拟包括：
厌氧消化试验后，测试并记录厌氧消化污泥的流变学指标和污泥含固量。并通过Herschel-Bulkley模型拟合流变学指标。
7.根据权利要求6所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，
采用流变仪测定厌氧消化污泥的流变学指标；
采用离心脱水泥饼含固率的方法评估污泥脱水性能；
采用TS20/TS0测评污泥脱水性能；以及
采用Herschel-Bulkley模型对不同厌氧消化时间污泥获得的污泥流变学指标行拟合。
8.根据权利要求7所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，污泥温度保持在(20±0.1)℃，流变仪剪切速率设定为在180s内由0s-1增大到1000s-1，污泥在10000rpm的转速下离心20min，离心脱水后的泥饼放置在105℃的烘箱中持续干燥24h。
9.根据权利要求1所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，通过相关性检验，确定屈服应力与污泥脱水性能指标的关系包括：
通过Pearson相关性分析和主成分分析Principal Component Analysis检验和反应机理的分析，验证流变学指标中屈服应力与污泥脱水性能之间的关联，评估厌氧消化污泥屈服应力作为监测污泥脱水性能的新型指标的可能性。
10.根据权利要求9所述的污泥脱水性能的评估方法，其特征在于，
采用Pearson相关性分析确定厌氧消化后污泥流变学指标和脱水性能两者的相关性关系；
针对流变学指标对污泥脱水性能影响进行Principal Component Analysis分析；以及
通过Principal Component Analysis分析确定屈服应力是否可以作为污泥厌氧消化过后评价污泥脱水性能的新型指标。
CN202110842285.3A 2021-07-26 2021-07-26 一种污泥脱水性能的评估方法 Pending CN114460264A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110842285.3A CN114460264A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 一种污泥脱水性能的评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110842285.3A CN114460264A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 一种污泥脱水性能的评估方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114460264A true CN114460264A (zh) 2022-05-10

Family

ID=81406134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110842285.3A Pending CN114460264A (zh) 2021-07-26 2021-07-26 一种污泥脱水性能的评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114460264A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USH393H (en) * 1987-05-18 1987-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Television test signal generator
US20020096083A1 (en) * 2000-07-03 2002-07-25 Spencer Jean L. Pearlescent inks, writing instruments, and methods
KR20030095544A (ko) * 2002-06-12 2003-12-24 황지연 폴리아닐린 코팅된 폴리메틸메타아크릴레이트 입자형전기유변유체 및 이의 제조방법
CN103389259A (zh) * 2013-07-23 2013-11-13 北京科技大学 一套膏体充填料浆流变特性测试***及其使用方法
US20130305963A1 (en) * 2012-05-20 2013-11-21 Vladlen Fridman Method of producing activated construction mixture
CN103424340A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 中国科学院化学研究所 一种相分离共混聚合物界面张力的测定方法
CN104123870A (zh) * 2014-07-11 2014-10-29 山东科技大学 一种重力流运动与沉积模拟装置
CN105366898A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 北京林业大学 一种基于双膜***同步脱水实现可调式高含固率的污泥厌氧消化-高干脱水工艺
US20170107339A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 The Procter & Gamble Company Polyethylene film having unique aesthetic and performance properties
CN111024925A (zh) * 2019-12-17 2020-04-17 福建农林大学 一种预测污泥脱水性能的方法
CN112794619A (zh) * 2020-12-22 2021-05-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种改善陈旧污泥脱水性的化学试剂添加量化方法
CN113072286A (zh) * 2021-04-27 2021-07-06 北京建筑大学 一种用于提升污泥脱水能力的污泥调理方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USH393H (en) * 1987-05-18 1987-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Television test signal generator
US20020096083A1 (en) * 2000-07-03 2002-07-25 Spencer Jean L. Pearlescent inks, writing instruments, and methods
KR20030095544A (ko) * 2002-06-12 2003-12-24 황지연 폴리아닐린 코팅된 폴리메틸메타아크릴레이트 입자형전기유변유체 및 이의 제조방법
US20130305963A1 (en) * 2012-05-20 2013-11-21 Vladlen Fridman Method of producing activated construction mixture
CN103424340A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 中国科学院化学研究所 一种相分离共混聚合物界面张力的测定方法
CN103389259A (zh) * 2013-07-23 2013-11-13 北京科技大学 一套膏体充填料浆流变特性测试***及其使用方法
CN104123870A (zh) * 2014-07-11 2014-10-29 山东科技大学 一种重力流运动与沉积模拟装置
US20170107339A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 The Procter & Gamble Company Polyethylene film having unique aesthetic and performance properties
CN105366898A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 北京林业大学 一种基于双膜***同步脱水实现可调式高含固率的污泥厌氧消化-高干脱水工艺
CN111024925A (zh) * 2019-12-17 2020-04-17 福建农林大学 一种预测污泥脱水性能的方法
CN112794619A (zh) * 2020-12-22 2021-05-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种改善陈旧污泥脱水性的化学试剂添加量化方法
CN113072286A (zh) * 2021-04-27 2021-07-06 北京建筑大学 一种用于提升污泥脱水能力的污泥调理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIRYAHYAEI S等: "Impact of rheological properties of substrate on anaerobic digestion and digestate dewaterability: New insights through rheological and physico-chemical interaction", WATER RESEARCH, vol. 150, pages 56 - 67 *
曹秀芹等: "污泥厌氧消化过程的流变规律与脱水性能", 农业工程学报, vol. 36, no. 5, pages 233 - 240 *
王浩冉: "污泥流变对厌氧消化过程中微生物和产气的影响", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑, no. 1, pages 027 - 1325 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Battistoni Pre-treatment, measurement execution procedure and waste characteristics in the rheology of sewage sludges and the digested organic fraction of municipal solid wastes
Lead et al. Environmental colloids and particles: current knowledge and future developments
Miryahyaei et al. Impact of rheological properties of substrate on anaerobic digestion and digestate dewaterability: New insights through rheological and physico-chemical interaction
CN106645049A (zh) 一种检测海洋生物体内塑料含量的方法
Schneider et al. Rheological properties of digestate from agricultural biogas plants: An overview of measurement techniques and influencing factors
Peng et al. Comparative investigation of parameters for determining the dewaterability of activated sludge
Cheng et al. Rheological behavior of sewage sludge with high solid content
Adam et al. Upscaling of an electronic nose for completely stirred tank reactor stability monitoring from pilot-scale to real-scale agricultural co-digestion biogas plant
Schmidt et al. Process monitoring and control for an anaerobic covered lagoon treating abattoir wastewater
Pollice et al. Rheology of sludge in a complete retention membrane bioreactor
CN114460264A (zh) 一种污泥脱水性能的评估方法
Catenacci et al. Development of statistical predictive models for estimating the methane yield of Italian municipal sludges from chemical composition: a preliminary study
CN112147272B (zh) 一种使用高精度光热电位分析仪检测活性污泥cod的方法
Mahmoodi et al. Analytical methods in biogas production
CN1279356C (zh) 基于限定记忆部分最小二乘算法的4－cba含量在线软测量建模方法
Li et al. Rheology-dependent mass diffusion characteristics of high-solids anaerobic co-digestate of food waste and sewage sludge
LeBlanc Review of rapid BOD test methods
Papa et al. Should rheological properties of activated sludge be measured?
Battistoni et al. Rheology of sludge from semi‐dry anaerobic digestion of municipal solid waste
Vanrolleghem Sensors for anaerobic digestion: An overview
Piani et al. Rheology measurements for online monitoring of solids in activated sludge reactors of municipal wastewater treatment plant
Ngwenya et al. A laboratory based method for predicting dewaterability
Miryahyaei et al. Physico-chemical and rheological properties datasets related to batch mesophilic anaerobic digestion of waste activated sludge, primary sludge, and mixture of sludge with organic and inorganic matter
Smollen Dewaterability of municipal sludges 2: Sludge characterization and behaviour in terms of SRF and CST parameters
Örmeci et al. Using torque rheology for the identification of the optimum polymer dose and the best performing polymer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination