焦化废水曝气生物滤池深度处理试验研究

摘要

焦化废水成分复杂，含有大量的焦油、苯、苯酚、氰化物、吡啶、喹啉、嘧啶等生物难降解物质，并且水质、水量变化较大，是一种典型的含有大量有毒有害物质的工业废水。然而传统的活性污泥法生物处理工艺对CODcr和NH3-N的去除效果不够理想，大多数的焦化厂废水处理未达标排放，给环境和人体带来一定的危害。因此，在原有焦化厂废水处理工艺的基础上增加一种技术可行、经济合理的深度处理工艺，以使焦化废水达标排放，便很有必要。本课题研究表明:曝气生物滤池由于其自身优点，用来做为处理未达标焦化废水的补充工艺是可行的。 根据焦化废水生化出水难生物降解的性质，本试验研究了氧化剂(H2O2)和生活污水提高其可生化性的可能性及氧化剂(H2O2)投加量对焦化废水曝气生物滤池深度处理效果的影响；同时考察了气水比、回流比对系统深度处理焦化废水的影响。研究得出:用投加氧化剂双氧水的方法来改善未达标焦化废水的可生化性是切实可行的，并且焦化废水曝气生物滤池深度处理时最佳氧化剂投加量(以H2O2/CODcr质量比计)、最佳气水比、最佳回流比分别为3:1、2～3:1、0.5:1。 在优化工况下，即氧化剂投加量(以H2O2/CODcr质量比计)为3:1、气水比为2～3:1、回流比为0.5:1时，焦化废水曝气生物滤池深度处理效果最理想，此时有机污染物(CODcr)、氨氮(NH3-N)平均总去除率分别为49.35％、91.32％，并且运行稳定可靠。 根据滤层高度试验可知，有机污染物(CODcr)沿缺氧滤池滤层高度的出水浓度和氨氮(NH3-N)沿好氧滤池滤层高度的出水浓度均存在一定的规律，二者沿滤池滤层高度的出水浓度规律(以回归方程表示)分别为: [CODcr]=230.97e-0.0042x、[NH3-N]=5E一05x3-0.0063x2-0.0041x+20.565；并且在焦化废水曝气生物滤池深度处理系统中，好氧滤层高度与缺氧滤层高度存在一最佳比例，即当好氧层高与缺氧层高比为2:1时，二者均可充分利用，系统设置最合理。 由反冲洗试验可知，在系统反冲洗后，其对有机污染物(CODcr)和氨氮(NH3-N)的去除能力均需要一定时间才能恢复，其恢复时间分别为8h和10h；其随时间恢复的规律(以回归方程表示)分别为:[CODcr]=-0.2558x2+7.4086x、[NH3-N]:-0.4337x2+12.697x。 课题研究表明，不投加碳源和碱度，焦化废水曝气生物滤池深度处理，出水水质可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放要求的二级标准，即:CODer<150mg/L，NH3-N<25mg/L。并且该工艺经济合理、技术可行。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

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第一章引言

1.1课题的提出及意义

1.2研究目的及内容

1.2.1研究目的

1.2.2研究内容

第二章焦化废水状况及处理技术

2.1焦化废水的来源、水质特点及其危害

2.1.1焦化废水的来源

2.1.2焦化废水的水质特点及其危害

2.2焦化废水处理的研究现状和成果

2.2.1焦化废水预处理技术

2.2.2焦化废水二级处理技术

2.2.3焦化废水强化处理技术

2.2.4焦化废水深度处理技术

第三章曝气生物滤池的发展、净化机理及其应用

3.1曝气生物滤池的发展

3.1.1曝气生物滤池的产生

3.1.2曝气生物滤池的研究

3.1.3曝气生物滤池的优缺点

3.1.4曝气生物滤池的发展趋势

3.2曝气生物滤池的净化机理

3.2.1曝气生物滤池的工作原理

3.2.2曝气生物滤池处理效果的影响因素

3.2.3曝气生物滤池去除污染物的机理

3.3曝气生物滤池的应用

第四章试验工作

4.1试验概述

4.1.1试验装置及工艺流程

4.1.2试验设备及参数

4.1.3试验用水

4.1.4接种污泥

4.1.5污泥培养基

4.1.6试验测试项目、方法及测试仪器

4.1.7滤料的选择

4.2试验方案设计

4.2.1试验内容

4.2.2试验方案

4.3试验参数的确定

4.4反应器的挂膜及驯化

4.4.1挂膜及驯化

4.4.2挂膜阶段的监测

第五章试验结果及分析

5.1试验用水生化性提高措施初选

5.1.1投加氧化剂

5.1.2投加生活污水

5.1.3小结

5.2氧化剂投加量对处理效果的影响

5.2.1氧化剂投加量对有机物(CODcr)去除的影响

5.2.2氧化剂投加量对氨氮(NH3-N)去除的影响

5.2.3氧化剂投加量对硝氮(NO3-N)去除的影响

5.2.4小结

5.3气水比对处理效果的影响

5.3.1气水比对有机物(CODcr)去除的影响

5.3.2气水比对氨氮(NH3-N)去除的影响

5.3.3气水比对硝氮(NO3-N)去除的影响

5.3.4小结

5.4回流比对处理效果的影响

5.4.1回流比对有机物(CODcr)去除的影响

5.4.2回流比对氨氮(NH3-N)去除的影响

5.4.3回流比对硝氮(N03-N)去除的影响

5.4.4小结

5.5优化工况下的处理效果

5.5.1优化工况下有机物(CODcr)处理效果

5.5.2优化工况下氨氮(NH3-N)处理效果

5.5.3优化工况下硝氮(NO3-N)处理效果

5.5.4小结

5.6填料高度对处理效果的影响

5.6.1填料高度对有机污染物(CODcr)去除效果的影响

5.6.2填料高度对硝氮(NO3-N)去除效果的影响

5.6.3填料高度对氨氮(NH3-N)去除效果的影响

5.6.4小结

5.7曝气生物滤池反冲洗特性研究

5.7.1反冲洗的必要性

5.7.2反冲洗机理和反冲洗方式的确定

5.7.3反冲洗周期的确定

5.7.4反冲洗强度及反冲洗时间的确定

5.7.5反冲洗出水SS测定

5.7.6反冲洗对有机物(CODcr)去除率恢复的影响

5.7.7反冲洗对氨氮(NH3-N)去除率恢复的影响

5.7.8小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

附图试验装置

致谢

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