BCO+BAF资源化处理糖蜜酒精废液的实验研究

摘要

糖蜜酒精废液属于高浓度难处理有机废液，化学耗氧量(COD)可高达12万mg/L。废液中含有多种有利于微生物生长的有机营养物质(大量的蛋白质、糖类、果胶、维生素等)，同时废液中还含有大量的钾元素。根据废液上述主要特征和实验验证，采用生物接触氧化(BCO)+曝气生物滤池(BAF)生化组合工艺资源化处理糖蜜酒精废液，利用其中的营养物质，培养回收微生物蛋白，利用改性沸石填料对钾的选择吸附性能，将其中的钾元素进行分离和提取的技术路线是可行的。本研究主要成果如下： 1、BCO好氧处理工艺能够将废液中多种有机物转化为微生物蛋白，从而有效去除COD，并培养回收微生物蛋白。在以玻璃陶瓷环为填料，有效装填高度1.25m，温度为25～30℃，水力负荷为3.0m<'3>/(m<'2>·d)，气水比为5：1；进水COD浓度为5500～6500mg/L，pH为4～5条件下，COD去除率可以维持在70％左右，氨氮含量则明显增加。同时，微生物提取量可以达到4.61g/d； 2、BAF好氧处理工艺能够进一步去除COD和NH<'3>-N，并有效提取钾资源。在以改性沸石为填料，有效装填高度为1.25m，水力负荷为3.0m<'3>/(m<'2>·d)，气水比为3：1；进水COD浓度为1500～1800mg/L，NH3-N浓度为180～210mg/L，K<,2>O浓度为0.65～0.75 g/L，条件下，COD去除率为15％左右，NH<,3>-N和钾的去除率为95％以上。同时，在水力负荷为1.0m<'3>/(m<'2>·h)条件下，以1.0moL的HCL溶液为洗脱液，对饱和吸附柱洗脱效果明显，洗脱后沸石柱即可恢复正常吸附功能，钾产量(以K<,2>O计)可达3.5g/d； 3、综合实验结果，BCO+BAF组合工艺可有效地去除糖蜜酒精废液中的COD和NH<,3>-N(COD去除率为70～85％、NH3.N去除率为95％以上)，并有效提取微生物蛋白和钾。 同时，通过沸石提钾的动力学初探，认为中断实验结果与动边界模型判断结论一致，不同钾离子浓度、搅拌速度、粒径大小和温度对改性沸石吸附钾离子动力学有一定的影响。 根据初步实验结果和分析认为：BCO+BAF工艺资源化处理糖蜜酒精废液是可行的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1糖蜜酒精废液水质特点和治理现状

1.1.1糖蜜酒精废液的水质特点

1.1.2糖蜜酒精废液的处理现状及技术

1.1.3糖蜜酒精废液的资源化利用现状及技术

1.2生物接触氧化池(BCO)技术概述

1.2.1 BCO反应器简介

1.2.2 BCO反应器在污水处理中的应用现状

1.3曝气生物滤池(BAF)技术概述

1.3.1 BAF反应器简介

1.3.2 BAF反应器在污水处理中的应用现状

1.4沸石的性质特征和开发利用现状概述

1.4.1沸石的性质特征

1.4.2沸石综合利用工艺技术

1.4.3沸石在水处理中的应用

1.5 BCO+BAF工艺资源化处理糖蜜酒精废液方案的提出

1.5.1微生物蛋白的开发和利用

1.5.2 BCO反应器在糖蜜酒精废液资源化处理中的运用分析

1.5.3钾资源的开发和利用

1.5.4沸石在糖蜜酒精废液资源化处理中的运用分析

1.5.5 BAF反应器在糖蜜酒精废液资源化处理中的运用分析

1.5.6BCO+BAF工艺资源化处理糖蜜酒精废液方案的提出

1.6本课题研究目的和主要内容

1.6.1课题来源

1.6.2研究目的

1.6.3主要内容

第2章BCO资源化处理糖蜜酒精废液的实验研究

2.1引言

2.2实验材料

2.2.1实验材料

2.2.2实验装置

2.3分析方法

2.4 BCO的挂膜和启动实验

2.4.1实验方法

2.4.2结果与讨论

2.5 BCO资源化处理实验

2.5.1流速对处理效果的影响

2.5.2气水比对处理效果的影响

2.5.3进水浓度对处理效果的影响

2.5.4稳定运行效果分析

2.6微生物蛋白利用实例——利用微生物蛋白制取复合氨基酸

2.7本章小结

第3章BAF资源化处理糖蜜酒精废液的实验研究

3.1引言

3.2实验材料

3.2.1实验材料

3.2.2实验装置

3.3分析方法

3.4静态吸附实验

3.4.1填料选择实验

3.4.2沸石吸附钾的静态正交实验

3.4.3溶液钾浓度和吸附时间对沸石吸附钾效果的影响

3.4.4溶液氨氮浓度和吸附时间对沸石吸附氨氮效果的影响

3.4.5氨氮与钾共存对沸石吸附效果的影响

3.4.6挂膜沸石和新鲜沸石性能比较实验

3.5静态再生实验

3.5.1再生液选择试验

3.5.2再生液浓度选择实验

3.5.3饱和沸石洗脱的时间单因素实验

3.6 BAF资源化处理实验

3.6.1 BAF的挂膜和启动

3.6.2气水比对处理效果的影响

3.6.3 BAF稳定运行效果分析

3.6.4动态再生实验

3.7本章小结

第4章沸石提钾的动力学初探

4.1引言

4.2离子交换传质理论及其研究进展

4.2.1离子交换过程的特点

4.2.2斜发沸石离子交换过程控制机理

4.2.3离子交换动力学模型及其研究现状

4.3沸石提钾动力学分析

4.3.1动边界模型分析

4.3.2中断实验

4.4本章小结

第5章BCO+BAF工艺资源化处理糖蜜酒精废液

5.1引言

5.2实验装置与实验方法

5.3 BCO+BAF组合工艺资源化处理实验结果分析

5.4四苯硼钠指示控制实验

5.4.1四苯硼钠指示实验的步骤与方法

5.4.2四苯硼钠指示实验的结果与分析

5.5本章小结

第6章结论和建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

个人简历