厌氧颗粒污泥膨胀床处理高浓度有机废水的工艺与设备化研究

摘要

厌氧颗粒污泥膨胀床(Expanded Granular Sludge Bed,简称EGSB)因其具有容积负荷高、占地面积小、处理效率高等特点而成为近二十年来迅速发展的厌氧技术之一.目前,中国在EGSB反应器这一领域的研究工作与国外相比还有一定的差距,主要表现在三相分离器的结论设计、高浓度有机废水的处理上,如何缩小这种差距是摆在我们面前的一个挑战性课题.该文首先对现有的三相分离器进行比较分析,提出了EGSB中新型三相分离器的设计方法,设计制作了小型EGSB反应器,对EGSB的流态行为以及EGSB反应器处理人工模拟高浓度有机废水和实际酵母废水的启动运动进行了研究,重点考察了EGSB反应器用于处理高浓度有机废水的特征参数、EGSB工作状况和颗粒污泥特性,建立了基质降解动力学模型;介绍了EGSB反应器处理木薯淀粉废水的工程应用;最后分析当前中国水处理厌氧设备使用情况,提出了EGSB反应器的设备化发展方向.

目录

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符号说明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2 EGSB反应器的发明

1.3 EGSB反应器的结构特征与工作原理

1.3.1 EGSB反应器的流态化过程

1.3.2 EGSB反应器的结构特征

1.3.3 EGSB反应器的工作原理

1.4 EGSB反应器的研究现状

1.4.1厌氧反应器中的三相分离器

1.4.2 EGSB反应器与UASB反应器的比较

1.4.3 EGSB反应器处理易生物降解的高浓度废水

1.4.4 EGSB反应器处理含硫酸盐废水

1.4.5 EGSB处理有毒性、难降解的高浓度有机废水

1.5 EGSB反应器颗粒污泥的特征

1.6研究目的与主要研究内容

1.6.1研究目的

1.6.2主要研究的内容

第二章EGSB中三相分离器的优化设计及设备化研究

2.1引言

2.2三相分离器的基本构造及工作原理

2.3三相分离器的结构类型

2.4三相分离器设计方法与原则

2.4.1沉淀区设计方法与原则

2.4.2回流缝设计的方法与原则

2.4.3气液分离设计方法与原则

2.5模型算法及其设计应用示例

2.5.1模型算法

2.5.2适合处理高浓度有机废水的三相分离器的设计

2.5.3三相分离器分离效率试验

2.5.4工程应用

2.6三相分离器的放大和设备化

2.6.1三相分离器的形状和放大

2.6.2矩形三相分离器的设备化

2.7本章小结

第三章EGSB处理高浓度有机废水的流态模拟研究

3.1引言

3.2试验材料与方法

3.2.1试验装置与流程

3.2.2试验材料

3.2.3试验方法

3.2.4分析项目

3.3结果与分析

3.3.1颗粒污泥及树脂粒径分布

3.3.2产气模拟

3.3.3膨胀试验模拟研究

3.4本章小结

第四章EGSB处理人工模拟高浓度有机废水的研究

4.1引言

4.2试验装置、材料与方法

4.2.1试验装置与流程

4.2.2试验用水

4.2.3接种的污泥

4.2.4分析项目与方法

4.3试验结果与讨论

4.3.1 EGSB反应器的启动过程与运行结果

4.3.2温度突变对厌氧消化的影响

4.3.3进水pH对反应器运行的影响

4.3.4水力停留时间和上升流速对反应器运行的影响

4.3.5有机负荷对反应器运行的影响

4.3.6挥发酸碱度、VFA、pH与厌氧过程的稳定性

4.3.7反应器中颗粒污泥的变化

4.4本章小结

第五章EGSB处理实际酵母废水的试验研究

5.1引言

5.2试验装置、材料与方法

5.2.1试验装置与流程

5.2.2接种污泥和试验用水

5.2.3试验方法

5.2.4分析方法

5.3试验结果与讨论

5.3.1批量试验

5.3.2连续流试验

5.4本章小结

第六章EGSB处理木薯淀粉废水及其工程调试

6.1引言

6.2废水的水质水量

6.3废水处理工艺流程

6.4主要构筑物及工艺参数

6.5工程调试及分析

6.6运行情况

6.7工程运行经济效益分析

6.8本章小结

第七章EGSB反应器的设备化研究

7.1前言

7.2不同厌氧技术的应用

7.3 EGSB反应器的池体几何形状

7.4 EGSB反应器的设备化

7.4.1矩形(钢筋混凝土)结构反应器

7.4.2 Lipp制罐技术

7.5不同池型结构的技术经济比较

7.6本章小结

结论与展望

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

致谢