组合工艺处理制浆造纸黑液试验研究

摘要

本论文以黑龙江某造纸厂草浆稀黑液为研究对象，对草浆稀黑液的污染控制进行了深入研究，提出“粉煤灰吸附－混凝沉淀－水解酸化”的组合工艺路线处理制浆造纸稀黑液，旨在最大程度的去除稀黑液中的污染物质，减轻后续处理设施的运行负荷，降低处理的难度，然后将处理后的稀黑液与制浆造纸过程的其它废水混和，共同进入后续处理设施。本论文对这种工艺路线进行了详细研究，分析了各工艺单元的处理效能及影响因素，最终确定了工艺运行的最优控制参数。 粉煤灰是一种工业废料，来源广泛，价格低廉，将其应用于造纸稀黑液的处理，真正实现了以废治废的目的，粉煤灰表面具有较高的活性，对水中杂质具有较好的吸附性能和离子交换能力。通过正交试验对粉煤灰的吸附效果进行研究，结果表明，粉煤灰粒径(目)是影响吸附效果的最主要因素，控制合理的参数，粉煤灰吸附柱可以将稀黑液COD从24790mg/L降低至13758mg/L，去除率达到44.5％。 混凝试验首先进行最佳混凝剂种类研究，确定PAC为最佳混凝剂。进一步研究表明，助凝剂PAM的加入不仅缩短了混凝沉淀时间，而且使混凝沉淀效果更加稳定。控制适当的PAC和PAM投量、反应时间、沉淀时间、pH值等条件，可以使稀黑液COD继续降低至5228mg/L，去除率在60％以上，同时，混凝剂对稀黑液SS也有很好的去除效果，去除率可以达到94％。 水解酸化可以提高废水的可生化性，对稀黑液COD也有一定的去除效果，本试验采用复合式水解酸化反应器，它具有容积负荷高，耐冲击能力强，运行稳定等优点。通过试验，预处理后的稀黑液可以直接进行水解酸化处理，其中容积负荷和水力停留时间是影响水解酸化效果的关键因素，在常温条件下，运行稳定的水解酸化反应器对COD、BOD的去除率分别为18％和15.9％，BOD/COD比值由0.34上升到0.36，实现了水解酸化的目的。 试验结果表明：“粉煤灰吸附－混凝剂沉淀－水解酸化”组合工艺具有耐水质冲击负荷能力强、有机物去除效果好、悬浮物去除率高、温度及pH适应范围广等优点，是一种稳定、高效、可行制浆造纸稀黑液处理工艺。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1世界水污染现状

1.1.2我国水污染现状

1.1.3制浆造纸工业水污染现状

1.2制浆造纸黑液概述

1.2.1制浆造纸工业概述

1.2.2制浆造纸污水对环境的影响

1.2.3制浆造纸黑液来源

1.2.4制浆造纸黑液组成

1.2.5制浆造纸黑液处理现状

1.2.6造纸黑液的资源化

1.3本试验研究的目的和意义

1.4本章小结

第2章试验部分

2.1试验仪器、药品及分析方法

2.1.1试验仪器

2.1.2试验药品

2.1.3试验分析方法

2.2稀黑液及粉煤灰特征分析

2.2.1稀黑液特征分析

2.2.2粉煤灰特征分析

2.3试验流程及研究方法

2.4本章小结

第3章粉煤灰吸附试验

3.1引言

3.2粉煤灰处理造纸稀黑液试验

3.2.1试验水质特征

3.2.2粉煤灰吸附柱实验

3.2.3粉煤灰吸附池实验

3.3粉煤灰吸附机理分析

3.4本章小节

第4章混凝试验

4.1引言

4.2混凝试验

4.2.1试验准备

4.2.2单一絮凝剂效能比较

4.2.3混凝剂与絮凝剂复配试验研究

4.2.4混凝影响因素研究

4.3混凝机理研究

4.3.1稀黑液的胶体特征

4.3.2传统混凝机理

4.3.3稀黑液的PAC混凝机理

4.4本章小结

第5章水解酸化试验

5.1引言

5.2试验准备

5.2.1进水水质特征

5.2.2水解酸化反应器构造

5.3水解酸化反应器的启动

5.3.1水解酸化污泥的培养

5.3.2水解酸化反应器的启动结果

5.3.3水力停留时间的影响及分析

5.3.4 pH值的影响及分析

5.4水解酸化反应机理分析

5.4.1厌氧生物处理过程

5.4.2水解酸化生物处理过程

5.4.3水解酸化与厌氧消化的区别

5.4.4黑液难降解物质的降解机理分析

5.5水解酸化反应器的运行影响因素及控制指标

5.5.1水解酸化反应器运行的影响因素

5.5.2水解酸化反应器运行控制指标

5.6水解酸化过程动力学

5.6.1水解池内物料平衡关系

5.6.2水解基质降解动力学

5.6.3水解动力学

5.6.4微生物增长动力学

5.7本章小结

第6章造纸废水生物处理及粉煤灰综合利用

6.1造纸废水生物处理

6.2造纸废水好氧生物处理研究

6.2.1进水水质特征

6.2.2曝气生物滤池试验装置

6.2.3曝气生物滤池试验流程

6.2.4曝气生物滤池的挂膜启动

6.2.5曝气生物滤池的处理效能

6.3粉煤灰的综合利用

6.4本章小结

结论

参考文献

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致谢