污泥好氧发酵过程臭气及挥性有机物的产生与释放.pdf

致谢 本论文是在导师陈同斌研究员精心指导下完成的，从论文的选题、试验设计、试验实施到论 文撰写，都倾注了导师大量的心血。导师渊博的学识、敏锐的思维和严谨的治学态度，给我创造 性的灵感，使我感受了科学研究的神奇魅力；他严于律己、宽以待人的生活态度以及三年来对我 的关怀帮助让我感受到了师生之间的深厚情谊。在此论文完成之际，对导师三年来付出的心血与 辛勤劳动表示由衷的敬意和诚挚的感谢。 感谢高定副研究员和雷梅研究员在试验设计和实施中的关心和指导；感谢郑国砥老师、刘洪 涛老师在试验开展和论文发表过程中给予的帮助和鼓励；感谢杨军老师、郭庆军老师在工作中的 关心和肯定。 特别感谢课题组郭瑞、杨淇微、蔡璐、梁琪四位师妹同我一起在试验基地开展试验，她们不 怕辛苦受累，协助我顺利完成了博士论文的实验内容；感谢王学礼师兄、马闯师兄、李艳梅师姐、 周海宾、周广东、万小铭、余杰、马杰、潘恬豪、洪念在工作生活中对我的大力支持和帮助；感 谢陈俊博士后、郑海霞博士后、周小勇博士后对我学习和工作的指导和关心。 在论文工作过程中，还得到了张莉老师、王燕文老师、王美英老师、冯建波师傅、徐汭祥的 无私帮助，在此向他们表示衷心的感谢！ 三年来，我的爱人给予我莫大的精神支持和鼓励，能让我克服一切困难和阻力，他陪伴我顺 利地完成了三年的求学生涯；感谢我的父母对我的一如既往的爱护和关心，我的一切成绩都是与 亲人们无私的爱和奉献分不开！ 值此论文完成之际，谨向所有给予我关心、帮助的人致以我最诚挚的谢意！ 摘要 摘要 污泥好氧发酵过程中的臭气和挥发性有机物污染问题是困扰污泥处理的重要难题，有效监测 并解决臭气和挥发性有机物污染问题是推动好氧发酵技术工程应用的关键。目前针对污泥好氧发 酵过程中臭气监测多采用的间接测定方法，不仅改变了原始环境状况，并且不能达到真实跟踪发 酵过程臭气变化的目的。本文采用在线监测的方法，跟踪污泥好氧发酵过程中主要臭气和挥发性 有机物的产生和释放规律，通过测定不同发酵阶段臭气和挥发性有机物的产生和释放特点，将其 产生和释放过程区分开来。并分别针对污泥好氧发酵过程中影响臭气和挥发性有机物产生和释放 的主要因素，研究调理剂对其产生的影响以及翻抛对释放的影响，最终通过对释放的臭气和挥发 性有机物的收集方法及其可行性研究，以对在污泥好氧发酵过程中最大限度地降低臭气污染提供 理论依据和数据支撑。论文的主要研究结果如下： (1) 在污泥发酵过程产生的 60 种挥发性物质中，除了 NH 和 H S 外，其余全部属于挥发性 3 2 有机物(VOCs) 。H S 及总 VOC 和臭气浓度呈显著正相关，而 NH 因具有较高的浓度和强烈的刺 2 3 激性气味也被列入重点关注的臭气物质。本文在课题组已实现 NH 和 H S 在线监测的基础上，进 3 2 行 VOCs 在线监测系统的开发及可靠性检验，经校订后的 VOCs 在线监测系统可准确在线监测污 泥好氧发酵过程中的 VOCs 含量。 (2) 通过在线监测方法获得了不同好氧发酵阶段的 VOCs 和 NH3 产生和释放速率模型，不同 2 阶段一个鼓风周期的 VOCs 产生速率和时间的关系可用 f(t)=exp(at +bt+c)表示，释放速率和时间 的关系可用g(t)=kt+m 表示；NH3 产生速率与时间的关系可用 f(t)= k ×ln(t)+m 表示，NH3 释放速 2 率与时间的关系可用 g(t)=at +bt+c 表示。好氧发酵过程中 VOCs 的产生总量是 1.09 g C ·kg 干物 -1