摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
第1章 绪论 | 第15-35页 |
1.1 课题来源 | 第15页 |
1.2 剩余污泥资源化途径及研究现状 | 第15-22页 |
1.2.1 剩余污泥的基本组成分析 | 第17-18页 |
1.2.2 剩余污泥厌氧消化产甲烷 | 第18-19页 |
1.2.3 剩余污泥生产生物燃料 | 第19页 |
1.2.4 利用微生物燃料电池产电 | 第19-20页 |
1.2.5 以污泥作为能源和原料生产水泥和建筑材料 | 第20-22页 |
1.3 剩余污泥预处理研究现状 | 第22-28页 |
1.3.1 物理预处理 | 第22-24页 |
1.3.2 化学预处理 | 第24-28页 |
1.3.3 生物预处理 | 第28页 |
1.4 剩余污泥产酸发酵的研究现状 | 第28-32页 |
1.4.1 污泥厌氧处理的原理 | 第28-29页 |
1.4.2 污泥厌氧发酵的影响因素 | 第29-32页 |
1.5 问题的提出 | 第32-33页 |
1.6 本文的主要研究内容和技术路线 | 第33-35页 |
1.6.1 主要研究内容 | 第33-34页 |
1.6.2 技术路线 | 第34-35页 |
第2章 实验材料与方法 | 第35-47页 |
2.1 实验装置及操作方法 | 第35-38页 |
2.1.1 双频率超声装置 | 第35页 |
2.1.2 序批式污泥发酵产酸装置 | 第35-36页 |
2.1.3 半连续流污泥发酵产酸装置 | 第36-37页 |
2.1.4 单极室MEC 反应器 | 第37-38页 |
2.2 试验材料 | 第38-40页 |
2.2.1 剩余污泥来源及性质 | 第38-39页 |
2.2.2 外碳源来源及性质 | 第39页 |
2.2.3 鼠李糖脂结构及实验设置 | 第39-40页 |
2.2.4 皂苷的结构组成及实验设置 | 第40页 |
2.3 分析检测方法 | 第40-44页 |
2.3.1 短链挥发酸测定 | 第40-41页 |
2.3.2 生物气(H_2、CH_4、CO_2)测定 | 第41页 |
2.3.3 溶解性有机物测定 | 第41-42页 |
2.3.4 胞外聚合物提取 | 第42页 |
2.3.5 水解酶活性测定 | 第42-43页 |
2.3.6 化学官能团变化测定 | 第43页 |
2.3.7 荧光信号物质测定 | 第43-44页 |
2.3.8 其他测试项目及方法 | 第44页 |
2.4 剩余污泥群落结构分析 | 第44-45页 |
2.4.1 16S rDNA基因扩增 | 第44-45页 |
2.4.2 细菌多样性分析 | 第45页 |
2.4.3 高通量16S rRNA 基因焦磷酸测序 | 第45页 |
2.5 分析指标 | 第45-47页 |
第3章 提高剩余污泥溶胞性能的预处理方法及策略 | 第47-76页 |
3.1 引言 | 第47页 |
3.2 超声频率对剩余污泥溶胞及酸化性能的影响 | 第47-55页 |
3.2.1 超声频率对污泥溶胞率及颗粒性有机物溶出的影响 | 第47-50页 |
3.2.2 超声频率对短链挥发酸产量及分布的影响 | 第50-55页 |
3.3 鼠李糖脂对剩余污泥产酸的促进作用 | 第55-63页 |
3.3.1 挥发酸产量和组成影响 | 第56-58页 |
3.3.2 颗粒性有机物的水解 | 第58页 |
3.3.3 胞外水解酶活性及SCFAs累积机理解析 | 第58-61页 |
3.3.4 鼠李糖脂的可行性及原位合成分析 | 第61-63页 |
3.4 皂苷对剩余污泥酸化性能提升的影响 | 第63-74页 |
3.4.1 剩余污泥厌氧水解过程的强化作用 | 第64-65页 |
3.4.2 污泥胞外聚合物的剥离分析 | 第65-69页 |
3.4.3 挥发酸产量及组成影响 | 第69-71页 |
3.4.4 皂苷促进污泥厌氧消化速率的机理解析 | 第71-73页 |
3.4.5 皂苷预处理的可行性分析 | 第73-74页 |
3.5 预处理方法比较及优势分析 | 第74页 |
3.6 本章小结 | 第74-76页 |
第4章 外碳源调质对剩余污泥发酵产酸及蛋白质降解转化的影响 | 第76-94页 |
4.1 引言 | 第76页 |
4.2 外碳源调质对污泥颗粒性有机质水解的促进作用 | 第76-83页 |
4.2.1 剩余污泥预处理及外碳源的性质 | 第76-78页 |
4.2.2 溶解性COD的变化 | 第78-79页 |
4.2.3 溶解性蛋白质及碳水化合物的变化 | 第79-82页 |
4.2.4 胞外水解酶活性 | 第82-83页 |
4.3 外碳源调质对剩余污泥发酵产酸的影响 | 第83-86页 |
4.3.1 不同SRT下挥发酸(SCFAs)浓度的变化 | 第83-85页 |
4.3.2 挥发酸组分分析 | 第85-86页 |
4.4 剩余污泥减量分析 | 第86-87页 |
4.5 污泥发酵过程中无机盐的释放及官能团分析 | 第87-91页 |
4.5.1 氨氮及磷的释放 | 第87-90页 |
4.5.2 化学官能团分析 | 第90-91页 |
4.6 污泥溶解性有机物的荧光物质分析 | 第91-93页 |
4.7 本章小结 | 第93-94页 |
第5章 微生物电解池验证污泥发酵液中短链挥发酸的可利用性 | 第94-114页 |
5.1 引言 | 第94页 |
5.2 底物浓度对MEC利用污泥发酵液产氢效率的影响 | 第94-99页 |
5.2.1 双频率超声预处理污泥厌氧发酵液制备 | 第94-96页 |
5.2.2 MEC阳极的富集和启动 | 第96-97页 |
5.2.3 氢气产率及能量收益 | 第97-98页 |
5.2.4 污泥发酵液有机质的利用 | 第98-99页 |
5.3 AD-MEC利用表面活性剂预处理污泥产氢 | 第99-112页 |
5.3.1 表面活性剂促进剩余污泥AD阶段颗粒有机质的转化 | 第99-103页 |
5.3.2 表面活性剂预处理剩余污泥的荧光信号物质分析 | 第103-105页 |
5.3.3 污泥群落结构响应及解析 | 第105-109页 |
5.3.4 MEC利用不同表面活性剂处理的污泥发酵液产氢 | 第109-112页 |
5.4 本章小结 | 第112-114页 |
结论 | 第114-116页 |
建议和展望 | 第116-117页 |
参考文献 | 第117-135页 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第135-138页 |
致谢 | 第138-139页 |
个人简历 | 第139页 |