改进型ABR-缺氧接触-CSTR组合工艺处理高浓度黄酒废水运行特性研究

摘要

黄酒废水为高浓度有机废水，富含氨基酸态氮、淀粉、糖类等，B/C比约为0.6，可生化性较强。常规处理工艺对去碳具有良好的效果，但不同酿酒工艺产生的废水水质变化大，特别是氨基酸态氮含量具有明显差异，导致常规工艺对此类废水脱氮除磷效率较低，有必要研发新型工艺提高脱氮除磷效果。本文采用“改进型ABR-缺氧接触-CSTR”组合工艺处理黄酒废水，在ABR段投加悬浮填料，考察COD容积负荷对组合工艺效能的影响，探究不同回流位点和混合液回流比对系统脱氮除磷效果的影响并优化选择。
　　研究表明:
　　①在温度为35±2℃，R为100％的条件下，进水容积负荷由2提升至9KgCOD·m-3·d-1，系统出水COD、NH4+-N、TN和TP平均浓度分别为122.0、0.9、38.0和1.2mg·L-1，平均去除率分别为98％、98％、53％和78％，该组合工艺处理高浓度黄酒废水具有良好的效果。
　　②容积负荷由2提升至9 KgCOD·m-3·d-1的过程中，ABR段COD去除率由90％降低至66％，CSTR出水COD浓度由41 mg·L-1提高至265 mg·L-1。容积负荷的提高，对系统处理效能有影响，但系统对COD平均去除率仍保持在98％以上，体现出系统对有机负荷冲击具有良好的缓冲能力。悬浮填料的截留作用保证了ABR段的SRT，是ABR高效去碳的保障。
　　③在容积负荷为2～6 KgCOD· m-3·d-1时，前端隔室以产酸细菌为主，后端隔室优势菌群则为产甲烷细菌，说明反应器内存在产酸相和产甲烷相分离;当容积负荷提升至9 KgCOD·m-3·d-1时，ABR前隔室中VFA过度积累，有轻度酸化的趋势。因此，若要保持组合工艺的高效性和稳定性，容积负荷不宜超过6 KgCOD·m-3·d-1。其中，丙酸的大量积累是导致ABR段去碳效能降低的原因。
　　④组合工艺的最优工况为，HRT为32h，SRT为12d，DO为2 mg·L-1，回流至第四隔室，R为300％，COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为99％、99％、81％和79％，平均出水浓度分别为71.2、0.54、14.7和1.37 mg·L-1。满足《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 厌氧生物处理概述

1．2．1 厌氧生物处理基本原理

1．2．2 厌氧反应器的发展

1．3 厌氧折流板反应器(ABR)概述

1．3．1 ABR基本原理和特点

1．3．2 ABR基本特性及研究现状

1．3．3 ABR应用研究

1．3．4 填料在ABR中的应用

1．4 完全混合式反应器(CSTR)概述

1．5 黄酒废水处理概况

1．5．1 黄酒生产废水的来源和特点

1．5．2 黄酒废水生物处理现状

1．6 研究目的、意义及内容

1．6．1 研究目的与意义

1．6．2 研究内容

第二章 试验装置、材料及方法

2．1 试验装置

2．2 试验材料

2．2．1 试验用水

2．2．2 悬浮填料

2．2．3 接种污泥

2．3 试验检测项目及分析方法

2．3．1 常规检测项目及分析方法

2．3．2 挥发性脂肪酸分析

第三章 容积负荷对组合工艺运行性能影响研究

3．1 前言

3．2 试验运行设计方案

3．3 结果与讨论

3．3．1 投加填料的效果

3．3．2 MLSS变化分析

3．3．3 COD沿程降解特性分析

3．3．4 各隔室pH沿程变化分析

3．3．5 运行期ABR各隔室VFA变化情况

3．3．6 运行期氨氮浓度变化情况

3．3．7 TN去除情况

3．3．8 TP去除情况

3．4 小结

第四章 组合工艺运行工况优化选择研究

4．1 前言

4．2 试验运行设计方案

4．3 结果与讨论

4．3．1 COD去除特性

4．3．2 NH4+-N的去除特性

4．3．3 TN的去除特性

4．3．4 TP的去除特性

4．3．5 混合液内循环对脱氮除磷的影响

4．4 小结

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

图表目录

致谢

作者介绍