淀粉、维生素B12废水深度处理工艺设计及运行控制研究

摘要

本课题以某企业淀粉、维生素B12废水经厌氧系统处理后的出水为研究对象，根据我国该类废水的处理现状及废水的水质特征，通过对常用深度处理技术的比较分析，最终确定采用“A/O+Fenton氧化”组合工艺作为该企业淀粉、维生素B12废水的深度处理工艺。针对该组合工艺进行主要工艺设计、A/O工艺及Fenton氧化工艺的运行研究。
　　1)针对A/O工艺系统和Fenton氧化系统中的主要工艺参数进行设计计算，确定相关工艺设计参数及相应构筑物尺寸，并根据相应设计参数对工艺处理构筑物进行平面及高程布置。
　　2) A/O工艺的运行过程分为启动、负荷提高和稳定运行三个阶段，进水为厌氧系统出水（COD、氨氮浓度分别为500～550mg·L-1、300～350mg·L-1），通过逐步调整进水量及进水氨氮浓度实现运行负荷的提高，通过控制各个阶段运行控制条件（其中溶解氧浓度为3.0～4.0mg·L-1，温度为25～30℃之间）使A/O系统最终达到稳定运行状态，A/O系统出水COD、氨氮浓度分别在100mg·L-1、5mg·L-1以下;并对影响A/O工艺的各个因素分别进行考察，通过对不同运行条件下的运行结果分析，确定各个影响因素控制条件为:溶解氧3.0～4.0mg·L-1、硝化液回流比为400％时运行效果最佳，并且该A/O系统运行稳定，耐冲击负荷能力强。
　　3)根据Fenton氧化法的氧化机理及企业废水水质情况进行最佳试验条件选择，最终确定最佳反应条件为:H2O2与FeSO4的投加比例为2∶1，初始反应pH值为4.0，反应时间为90min; Fenton氧化系统进水COD浓度分别为63.2mg·L-1、83.8mg·L-1、97.6mg·L-1时，单位体积原水对应的最佳H2O2投加量分别为0.5ml·L-1、1.0ml·L-1、2.0ml·L-1。根据最佳实验条件指导运行，结果表明Fenton氧化系统出水不受进水水质波动的影响，出水COD浓度均在50mg·L-1以下，均能满足排放标准的要求。
　　4)本研究采用“A/O+Fenton氧化”组合工艺处理某淀粉、维生素B12生产企业废水经厌氧(UASB)系统处理后的出水(COD、氨氮浓度分别为500～550mg·L-1、300～350mg·L-1)，运行结果表明，出水COD、氨氮浓度分别为50mg·L-1、5mg·L-1以下，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放》(GB18918-2002)中一级A标准要求，该工艺技术路线合理，各处理装置运行高效、稳定。主要污染物削减量为:COD≥2227.5t·a-1; BOD5≥940.5t·a-1;氨氮≥1707.75t·a-1，经济、环境、社会效益显著。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 项目背景

1．2 废水来源及特点

1．3 处理技术现状

1．3．1 物化法

1．3．2 生物法

1．3．3 高级氧化法

1．3．4 组合工艺

1．4 研究目的及内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第2章 废水处理工艺设计

2．1 工程概况

2．2 设计依据

2．3 设计原则

2．4 设计参数

2．4．1 设计规模

2．4．2 设计水质

2．5 处理工艺的确定

2．6 工艺流程描述

2．7 预期达到的净化效果

2．8 主要工艺设计

2．8．1 A／O工艺

2．8．2 Fenton氧化工艺

2．8．3 滤池工艺设计

2．9 平面布置

2．9．1 平面布置的原则

2．9．2 厂区平面布局

2．10 高程布置

2．10．1 高程布置的原则

2．10．2 处理构筑物高程布置

2．11 本章小结

第3章 A／O池的启动及运行控制研究

3．1 A／O池启动条件与方法

3．1．1 污泥菌种及接种量

3．1．2 启动水质

3．1．3 检测项目与方法

3．1．4 启动及运行方法

3．2 A／O池启动及运行控制

3．2．1 微生物的培养及驯化

3．2．2 A／O池提高负荷及稳定运行阶段

3．3 影响A／O运行效果的因素

3．3．1 溶解氧对运行效果的影响

3．3．2 硝化液回流比对运行效果的影响

3．3．3 运行负荷对运行效果的影响

3．4 本章小结

第4章 Fenton氧化法最佳条件选择及运行优化

4．1 Fenton氧化法反应机理

4．2 最佳条件的选择

4．2．1 试验材料及方法

4．2．2 试验结果与分析

4．3 Fenton氧化生产装置运行结果

4．4 本章小结

第5章 技术经济可行性分析

5．1 工艺技术可行性分析

5．2 效益分析

5．2．1 环境效益

5．2．2 社会经济效益

5．3 经济损益分析

5．3．1 工程投资

5．3．2 运行费用

5．4 本章小结

结论

附图

参考文献

硕士学位期间发表的论文

致谢