内循环三相生物流化床处理味精废水

摘要

味精最广泛的应用是食品助鲜调味剂，其主要成分为谷氨酸单钠。我国已成为世界上味精年产量第一大国，并继续逐年增长。味精工业废水主要特点是有机物和悬浮物菌丝体含量高，酸度大，高氨氮和高硫酸盐含量，对生物毒性较大，治理难度大。氨氮的有效去除是味精废水处理的主要难点之一。本文采用内循环三相生物流化床负载好氧硝化反硝化菌种对味精综合废水进行好氧生物脱氮研究。
　　本论文采用火山岩颗粒为载体，挂膜接种污泥为异养好氧硝化反硝化混合菌群。分别采用模拟废水和实际味精废水进行实验，研究表明:采用快速排泥法对反应器中的载体进行挂膜，通过出水检测和显微镜观察，证明挂膜成功;对于模拟味精废水，控制水力停留时间为4h，DO＞6mg/L，pH7.5～8.5，维持温度26～28℃，运行200天，整个运行期间，在保证去除率达到要求的前提下，COD浓度由62.4mg/L逐渐提高到2695mg/L，运行末期，最高去除率达99.2％，容积负荷达15.12kg/(m3·d);氨氮浓度由15.2mg/L上升到206.0mg/L，运行末期的最高去除率达99.3％，容积负荷最高达1.03kg/(m3·d);对于实际味精废水，控制水力停留时间为7h，DO＞6mg/L，pH7.5～8.5,维持温度26～28℃，运行64天，整个运行期间，COD浓度由98.88mg/L逐渐提高到1115mg/L，运行末期去除率最高达100％，容积负荷达3.43kg/(m3·d)，氨氮浓度由22.9mg/L提高到97.7 mg/L，运行末期的最高去除率达98％，容积负荷达0.35kg/(m3·d)，总氮最高去除率达97.0％;在对试验数据分析的基础上，建立了流化床反应器处理废水中的有机物降解动力学模型及脱氮动力学模型。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 味精废水的来源和治理现状

1．1．1 味精废水的来源

1．1．2 味精工业废水的治理现状

1．2 生物脱氮机理及工艺技术现状

1．2．1 生物脱氮机理

1．2．2 生物脱氮工艺技术现状

1．2．3 好氧生物脱氮工艺

1．3 生物流化床的分类和发展

1．3．1 流化床的分类

1．3．2 内循环三相流化床的研究和应用现状

1．4 本研究的目的、意义和主要内容

第二章 实验材料与方法

2．1 实验装置及工艺设计

2．1．1 反应器的结构

2．1．2 流化床反应器工艺流程

2．2 载体种类的选择及特性研究

2．2．1 载体的种类

2．2．2 载体的特性研究与种类选择

2．3 水质检测设备及分析方法

2．3．1 实验仪器设备

2．3．2 分析方法

第三章 三相流化床反应器处理模拟味精废水

3．1 好氧反硝化菌的扩大培养与驯化

3．1．1 好氧反硝化菌株名称及性能

3．1．2 混合菌群的扩大培养

3．1．3 混合菌群的驯化

3．1．4 混合菌株的好氧同步硝化反硝化效果

3．2 流化床反应器处理模拟味精废水

3．2．1 反应器挂膜启动

3．2．2 反应器正式运行阶段去除效能研究

3．2．3 反应器处理模拟味精废水效能影响因素研究

3．3 本章小结

第四章 内循环三相生物流化床处理实际味精废水

4．1 实验装置

4．2 反应器的启动挂膜

4．3 污染物进水浓度变化对出水影响

4．3．1 COD的去除效果

4．3．2 氨氮的去除效果

4．3．3 同步硝化反硝化效果

4．4 反应器运行效能影响因素研究

4．4．1 COD容积负荷对处理效能的影响

4．4．2 氨氮容积负荷对处理效能的影响

4．5 本章小结

第五章 内循环三相生物流化床反应器动力学研究

5．1 内循环三相生物流化床污染物降解动力学模型

5．2 有机物降解动力学模型推导

5．2．1 流化床处理模拟味精废水有机物降解动力学模型

5．2．2 流化床处理实际味精废水有机物降解动力学模型

5．3 脱氮动力学模型推导

5．3．1 流化床处理模拟味精废水脱氮动力学模型

5．3．2 流化床处理实际味精废水脱氮动力学模型

5．4 本章小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

附录

在学期间发表的论文及科研成果清单

致谢