膜生物反应器—曝气生物滤池组合工艺处理印染废水中试研究

摘要

印染废水有机污染物浓度高、色度深、废水水质水量变化大，可生化性差，采用传统的“物化-生化”处理出水难以达到行业排放标准。在中国长三角、珠三角等经济发达、土地紧张的地区，很多污水厂都面临的尴尬状况:一方面，废水排放标准日趋严格，亟待改进废水处理工艺，提高排水水质;另一方面，工业和城市发展导致废水排放量逐年增加，很多污水厂高峰时的处理水量大幅度超过设计规模，然而土地有限，已难以找到足够的空间应对日益增加的水量。如何在现有占地面积上，提升出水水质，同时成倍、甚至几倍地增加处理负荷，是很多污水厂渴望解决的难题。
　　本课题来源于国家自然科学基金，(浙江省重大科技专项(2012C03002-1))，以浙江省某印染制革园区污水厂为试点，在对污水厂进水水质及处理工艺进行调研的基础上，考察了中试膜生物反应器-曝气生物滤池组合工艺代替该污水厂生化处理工艺的可行性，同时使用中试曝气生物滤池（活性炭，悬浮填料）对该污水厂生化出水条件进行深度处理，考察其处理效率。主要结论如下:
　　(1)对浙江省某印染制革园区污水厂进水水质调研发现:该污水厂的进水水质水量波动较大，进水COD和氨氮等指标波动也较大，进水中COD为293～983mg·L-1，氨氮为10～30mg·L-1，且进水中的有机物难以通过混凝沉淀进行去除。
　　(2)采用水解酸化-缺氧-膜生物反应器-曝气生物滤池组合工艺对该污水厂原水进行处理，结果表明:系统在该污水厂负荷1～4倍的情况下出水均能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A排放标准。其中最佳条件为该污水厂负荷3倍，出水COD为26±3mg·L-1，去除率为95.7％。
　　(3)采用GC-MS分析了中试膜生物反应器的进出水，结果表明，系统对烷烃类几乎无去除，喹啉类可以全部去除，进水中大分子有机物在出水中含量和种类变少，出水以结构简单的小分子有机物为主。
　　(4)采用中试规模的曝气生物滤池对该污水厂进行深度处理，分别使用活性炭和悬浮填料两种不同滤料，结果表明:在相同流量、相同气水比下，活性炭曝气生物滤池对COD、色度、氨氮等方面去除效果均优于悬浮填料曝气生物滤池，可用于污水厂的提标改造，使二级生物处理出水稳定达到一级A排放标准。
　　(5)在对中试曝气生物滤池深度处理该污水厂二级出水沿程进行分析，活性炭曝气生物滤池在沿程≥1800mm时，COD和色度等指标均能达到一级A标准，而悬浮填料曝气生物滤池在沿程≥2400mm相应指标才能达到一级A标准。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 水资源现状

1．2 印染行业水质特征及处理方法

1．2．1 印染行业水质特点

1．2．2 印染废水处理方法

1．3 膜生物反应器在废水处理中应用

1．3．1 发展介绍

1．3．2 膜生物反应器的分类

1．3．3 膜生物反应器的特点

1．3．4 废水处理中的应用

1．4 曝气生物滤池在废水深度处理中应用

1．4．1 发展介绍

1．4．2 主要形式

1．4．3 工艺原理和特点

1．4．4 废水处理中的应用

1．5 论文研究目的和内容

1．5．1 研究目的

1．5．2 主要研究内容

1．5．3 技术路线

第2章 S污水厂现状分析

2．1 污水厂概括

2．1．1 处理工艺

2．1．2 进水水质

2．2 进出水分析

2．2．1 处理水量

2．2．2 进出水COD变化

2．2．3 进出水氨氮变化

2．2．4 进水pH

2．2．5 进水分子量分布

2．3 主要工艺问题

2．3．1 进水水质水量波动大

2．3．2 混凝沉淀效果不佳

2．3．3 CASS池运行效果不佳

2．3．4 出水增设深度处理系统

2．4 本章小结

第3章 膜生物反应器-曝气生物滤池处理印染废水

3．1 试验装置及工艺流程

3．2 试验用水及分析方法

3．3 MBR装置相关参数

3．3．1 膜参数

3．3．2 使用设备

3．3．3 MBR运行条件

3．3．4 膜阻力变化

3．3．5 膜反冲洗

3．4 污泥浓度

3．4．1 污泥浓度

3．4．2 污泥粘度

3．5 不同工况下膜生物反应器处理废水试验

3．5．1 COD去除效果

3．5．2 氨氮去除效果

3．5．3 TN去除效果

3．5．4 TP去除效果

3．5．5 色度去除效果

3．5．6 pH变化

3．5．7 电导率变化

3．5．8 重金属

3．5．9 碱度变化

3．6 不同回流比对TN去除效果的影响

3．7 不同工况主要污染物去除效果对比

3．8 GC-MS有机物分析

3．8．1 分析方法

3．8．2 样品预处理

3．8．3 内标分析

3．8．4 各段有机物分析

3．9 全波长扫描

3．10 本章小结

第4章 中试曝气生物滤池优化试验

4．1 试验装置及工艺流程

4．2 试验用水及分析方法

4．3 挂膜启动

4．4 常规处理指标

4．4．1 COD去除效果

4．4．2 色度的去除效果

4．4．3 UV254去除效果

4．4．4 氨氮和总氮的去除效果

4．4．5 TP去除效果

4．4．6 pH变化

4．4．7 SS去除效果

4．4．8 重金属

4．4．9 生物量

4．5 曝气生物滤池沿程试验

4．5．1 试验方法及测定方法

4．5．2 沿程COD变化

4．5．3 沿程色度的变化

4．5．4 沿程TN的变化

4．5．5 沿程氨氮的变化

4．5．6 沿程浊度的变化

4．5．7 沿程UV254的变化

4．5．8 沿程生物量的变化

4．6 反冲洗

4．7 本章小结

第5章 总结与建议

5．1 总结

5．2 建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果

声明