混凝—生物滴滤池工艺处理墨汁墨水生产废水研究

摘要

本文以桂林市某文具厂实际墨汁墨水生产废水为研究处理的对象,采用混凝-生物滴滤池组合处理工艺,通过分析废水的去除效果和工艺参数的优化,得出该工艺的经济有效的运行参数和操作条件,为该墨汁墨水生产废水和类似染料废水处理的设计和实际运行提供理论依据。
　　主要研究内容及得到的结论如下:
　　1.对混凝预处理的工艺过程进行了研究。考察了三种混凝剂的处理效果,确定一种适合处理墨汁墨水生产废水的混凝剂及最佳混凝处理条件。结果表明:最佳混凝剂为聚合硫酸铁(PFS),混凝预处理的最佳条件为:投加2.5 g/ L混凝剂聚合硫酸铁(PFS),快速搅拌90 s,慢速搅拌20 min,静沉30 min。在此条件下,混凝预处理效果为:处理后的墨汁墨水生产废水COD浓度由10200 mg/ L降至3280 mg/ L,色度由32000倍变为4000倍,SS由4336 mg/ L降到3164 mg/ L。
　　2.对生物滴滤池的启动过程进行了研究。采用自然挂膜法,经过生活污水驯化,逐步添加墨汁墨水生产废水至COD约为400 mg/ L,墨汁墨水生产废水与模拟生活污水混合体积的比例确定为1:10。驯化阶段生物膜由绿色变为黑色,驯化成功,驯化培养的生物膜对1:10体积比的混合废水的COD平均去除率为75.64％,色度去除率达到75%。
　　3.对生物滴滤池系统运行工艺和优化进行了研究。考察水力负荷、溶解氧、有机负荷、回流比对墨汁墨水废水的去除效果的影响,确定生物滴滤池系统运行的最佳工艺条件。结果表明:水力负荷越大,去除效果越好;溶解氧对去除效果影响较小;有机负荷越高,去除效果越差;回流比越大,去除效果越好。生物滴滤池系统运行的最佳工艺条件为:水力负荷为1.59 m3/ m2·h,即流量为50 L/h,溶解氧为4±0.2 mg/ L。
　　4.对生物滴滤池模型进行了研究。结果表明,根据Eckenfelder公式拟合,计算得出的滴滤池模型为:ρρ0?= exp(–0.L606.681636H),通过改变回流比检验了拟合计算得出的滴滤池模型能够模拟滴滤池的运行效果,并讨论了将得到的模型在实际工程设计中的应用。
　　5.对滴滤池生物膜上的微生物进行了研究。结果表明:通过菌种分离和纯化实验,根据细菌的纯培养特征和在显微镜下的形态观察,从滴滤池生物膜上分离得到了三种不同的菌种。通过摇瓶实验,证明了这三种菌种对墨汁墨水生产废水与模拟生活污水的混合废水,是具有降解效果的,能够去除混合废水中的有机物。其中2号菌种的降解效果是最好的,CODCr去除率为68.37%,脱色率为66.67%。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 染料废水的处理方法

1.1.1 物理处理法

1.1.2 化学处理法

1.1.3 生物处理法

1.1.4 联用处理法

1.2 墨汁墨水生产废水的应用及研究现状

1.3 论文主要研究内容

第2章 试验装置及研究方法

2.1 试验装置

2.1.1 混凝试验装置

2.1.2 生物滴滤池试验装置

2.2 实验药品

2.3 试验仪器

2.4 试验用水

2.5 试验测试项目及方法

2.6 试验步骤

第3章 混凝预处理研究

3.1 混凝剂的确定

3.2 混凝剂投加量对混凝效果的影响

3.3 混凝时间对混凝效果的影响

3.4 混凝预处理实验效果

3.5 小结

第4章 生物滴滤池的启动

4.1 挂膜阶段

4.2 驯化阶段处理情况

4.3 生物膜状况

4.4 小结

第5章 生物滴滤池系统运行工艺优化

5.1 水力负荷对污染物去除效果的影响

5.2 溶解氧对污染物去除效果的影响

5.3 有机负荷对污染物去除效果的影响

5.4 回流比对污染物去除效果的影响

5.5 小结

第6章 滴滤池模型与微生物研究

6.1 模型参数的计算

6.2 模型的验证

6.3 模型在实际工程设计中的应用

6.4 微生物的分离和纯化实验

6.4.1 实验材料

6.4.2 实验步骤

6.5 微生物的降解摇瓶实验

6.5.1 实验材料

6.5.2 实验步骤

6.6 小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢