仿生膜生物反应器在废水处理中的应用研究

摘要

该文已研发出的小中试规模仿生膜生物反应器废水处理装置(90L和150L),应用到农药废水、山梨酸废水和餐饮废水的处理,取得了良好的效果.山梨酸本身就是一种防腐剂,对微生物的生物的生长具有抑制作用,废水中还含有其他有机酸、醛、酮以及聚酯等有毒有机物.废水的COD高达90000mg/L,B/C为0.13,属难降解的高浓度有机废水.针对上述的废水特点,该文采用了中和-厌氧-好氧仿生膜生物反应器-出水的处理工艺.研究了中和试验、厌氧处理的CODcr去除效果及在好氧处理过程中溶解氧、水力停留时间等对CODcr去除的影响及膜的运行性能.得出如下结论:经过中和-厌氧预处理后的BOD<,5>/COD<,cr>升到0.30,其废水的可生化性得到了提高,处理效果明显.在溶解氧浓度为7mg/L,进水CODcr在600mg/L左右时,出水CODcr小于100mg/L达到国家污水综合排放标准.可见该工艺路线能有效的解决山梨酸废水的达标排放问题.农药废水含有大量的苯、醚醛、氰化物、拟菊酯类、杂环类等有机物.CODcr值为10000mg/L,PH为6-9左右,废水具有较大的毒性.该文直接采用强化活性污泥仿生膜生物反应器工艺对废水进行处理,考察了系统对CODcr、浊度、CN<'->及T-N的去除效果,并对活性污泥微生物特性与膜的关系进行了讨论,连续运行6个月,系统运行一直稳定,对该废水有较好的处理效果.同时还采用了厌氧-好氧仿生膜生物反应器工艺进行比较.得出:好氧仿生膜生物反应器的CODcr去除率达80％.出水浊度小于10度,浊度去除率大于98％.CN<'->低于0.5mg/L,对T-N有较好的去除效果,去除率约45％.厌氧(A)-好氧(O)仿生膜生物反应器处理过程中,A工艺的进水CODcr可以达到3600mg/L,在HRT=3d,T=38℃时,CODcr去除率为66.5％.在好氧仿生膜生物反应器处理阶段,出水水质不稳定,最终出水CODcr达不到国家污水综合排放标准,所以,纯好氧(O)仿生膜生物反应器处理比较A/O工艺出水水质稳定.反应器中污泥浓度上下波动不大,基本维持在6g/L,并且基本上没有多余的污泥排放.餐饮废水特点是成分复杂,有机物含量高,有大量的胶体粒子和悬浮物,如食物纤维、淀粉、脂肪、动植物油、洗涤剂和蛋白质等.该文采用好氧仿生膜生物反应器对此进行处理,研究了进水、水力停留时间等对CODcr去除的影响,并对出水的SS进行了测定.得出:仿生膜生物反应器对餐饮废水的CODcr有很高的去除率,并且水力停留时间短,一般水力停留时间在6h时,CODcr去除率达93％以上.仿生膜反应器对餐饮废水的处理其它指标,如SS、动植物油等也都基本完全被去除.处理每吨CODcr为850mg/L的餐饮废水需0.264元.最后,对膜的污染机理及清洗问题进行了讨论,并提出了仿生膜新的清洗方法和工艺.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1水资源现状

1.2水环境的治理及污染控制

1.2.1污水来源及水体污染物

1.2.2水质指标

1.2.3废水处理工艺

1.2.4膜生物反应器的发展与应用

1.2.5本文工作的背景、意义和内容

1.3参考文献

第二章仿生膜生物反应器处理高浓度有机农药废水

2.1试验部分

2.1.1试验用水

2.1.2试验流程

2.1.3试验用膜组件

2.1.4试验工艺路线

2.1.5分析方法和仪器

2.2结果与讨论

2.2.1纯好氧(O)工艺

2.2.2A/0工艺

2.3结论与讨论

2.4参考文献

第三章仿生膜生物反应器处理山梨酸废水工艺

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3.1.1废水来源与水质特征

3.1.2试验流程

3.1.3试验用膜组件

3.1.4工艺流程

3.1.5主要测试项目和方法

3.1.6试验仪器

3.1.7试验试剂

3.2结果与讨论

3.2.1中和处理试验

3.2.2厌氧处理试验

3.2.3中和—厌氧处理效果评价

3.2.4好氧处理试验

3.3结论与讨论

3.4参考文献

第四章好氧—仿生膜组合工艺处理高浓度餐饮废水

4.1试验材料与方法

4.1.1材料

4.1.2试验流程

4.1.3试验用膜组件

4.1.4主要测试项目和方法

4.1.5试验仪器

4.1.6试验试剂

4.2结果与讨论

4.2.1进水CODcr对出水水质的影响

4.2.2水力停留时间对CODcr去除率的影响

4.2.3仿生膜通量的测定

4.2.4出水悬浮物(SS)测定

4.3成本核算

4.4结论与讨论

4.5参考文献

第五章仿生膜生物反应器性能分析及污染防治

5.1影响一体式膜生物反应器运行性能的因素

5.1.1污泥特性

5.1.2过滤介质运行特性

5.2一体式膜生物反应器的过滤方程

5.3一体式仿生膜生物反应器的污染与清洗

5.3.1膜生物反应器的污染机理

5.3.2膜的清洗

5.3.3仿生膜的清洗技术

5.4结论与讨论

5.5参考文献

第六章结论与展望

附录一在校科研成果和发表论文

附录二化学需氧量(COD)的测定

附录三溶解氧的测定

附录四五日生化需氧量(BOD5)的测定

附录五试验所用合成废水

致谢