曝气生物填料塔处理低浓度卤代有机废水研究

摘要

随着工农业的发展和人口激增，越来越多的卤代有机废水排入环境中。氯代有机物具有生物毒性、持久性及环境积累效应，含有这些化合物的废水排入环境会对生态环境和人类健康构成严重。因此，探讨有效处理卤代有机废水的方法已成为研究的热点。本文主要针对珠三角洲地区工厂车间排出的低浓度氯酚、氯苯废水，研究了曝气生物填料塔及超声耦合生物处理工艺对其降解的效果，从而得出了一套较经济、有效处理卤代有机废水的工艺。 本文首先对卤代芳香有机物的危害、治理方法及卤代有机物的降解机理作了较完整的综述；然后对曝气生物填料塔中的氧传递现象、曝气生物填料塔降解氯酚和氯苯废水及其影响因素进行了实验研究；最后对超声耦合曝气生物填料塔处理卤代有机废水进行了初步实验探讨。 氧传递是废水好氧生物处理工艺设计及运行中所必需考虑的一个重要因素。本文在未加微生物的情况下，进行了曝气生物填料塔中清水和污水的氧传递实验，实验结果表明：在清水体系中，氧传递系数在一定的曝气流量下为定值；而污水系统中氧传递系数在一定范围内随曝气流量的增大而增大，测得的最佳的曝气速率为0.25m<'3>/h，当超过此范围后，氧转移速率的提高不明显，并且氧总转移系数K<,L>a最大值为53.17h<'-1>，最佳反应时间为2-4分钟。 曝气生物填料塔对氯苯酚废水的降解实验结果表明，初始浓度、溶解氧、停留时间和葡萄糖浓度等因素对对氯苯酚的降解有显著影响，最佳运行条件为：溶解氧为4.5-5.5mg/L，水力停留时间为5h，葡萄糖浓度为800mg/L；初始浓度为31mg/L以下的对氯苯酚溶液最终都可降到1mg/L以下，达到国家综合排放标准。考察了超声预处理对降解的影响，与直接用生物法降解比较，用超声进行预处理可以大大缩短生物降解的时间。在相同条件下，先用30kHz、60kHz、100kHz频率及30kHz+60kHz+100kHz频率组合的超声预处理2h，再用生物处理使降解率达到95％以上可缩短的时间分别为23h、15h、16h、29h。 曝气生物填料塔降解氯苯废水的实验结果表明，氯苯的溶解氧、停留时间、葡萄糖浓度等因素对氯苯的降解有显著影响，但初始浓度对降解率的影响不大：氯苯在曝气生物填料塔中的降解非常困难，降解率最大不超过20％；而采用超声进行预处理可以大大提高氯苯的可生物降解性。相同条件下，频率为30kHz、60kHz、100kHz的超声预处理2h后再用生物法处理55h可使降解率分别达到65.17％、52.13％、54.46％，用辐射频率组合为30kHz+60 kHz+100kHz的超声进行预处理2h后，生物降解15h后就可使氯苯降解率达到70.12％。以Monod方程为理论基础，推导出曝气生物填料塔降解对氯苯酚废水和氯苯废水在相同条件下的的动力学方程，为曝气生物填料塔在废水处理中进一步研究提供了理论指导。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

第二章实验材料与分析方法

第三章曝气生物填料塔中的氧传递实验

第四章曝气生物填料塔降解对氯苯酚废水实验

第五章曝气生物填料塔降解氯苯废水实验

第六章动力学模型的建立

结论与展望

参考文献

在学期间发表与学位论文内容相关的学术论文

致谢