A/O生物膜系统处理焦化废水的研究

摘要

焦化废水含有高浓度氨氮和多种有毒有害难降解有机物，原有焦化废水处理工艺多为传统活性污泥法，对COD和氨氮的去除效果不够理想。研究表明，反硝化—硝化生物膜系统是一种经济有效的焦化废水处理方法。本论文以上海宝钢焦化废水处理站调节池水为原水，研究了缺氧一好氧生物膜系统停留时间、回流比、碳氮比等因素对有机物降解和生物脱氮效果的影响，并通过静态实验比较了悬浮污泥法和生物膜法生物脱氮的效果。研究结果表明:随着总停留时间的增加，系统对有机物的去除效果升高并不明显，但脱氮效果显著增强，当系统总停留时间HRT=39h时，总氮去除率达76.11％；碳源质量和数量是影响反硝化效果的关键因素，如果不加入甲醇，反硝化率最高不超过56％，向缺氧段加入甲醇后，反硝化率大大上升，因此对于研究的焦化废水，要想达到较好的脱氮效果，必须向缺氧段加入甲醇以补充反硝化段所需的碳源，当滴加甲醇调节C/N到5时，系统总氮去除率达最大，为83.48％;而缺氧段反硝化率随着C/N比的升高而不断上升，当C/N=9时，反硝化率达89.96％；在无外加碳源的情况下，当沉淀池上清液至缺氧池的回流比R=2时，系统的总氮去除率达最高，为76.11％；好氧池进水COD容积负荷不超过0.6Kg/m3d时，氨氮负荷低于0.065Kg/m3d，在上述条件下，系统对COD的去除率可达60％左右，氨氮去除率达95％以上，出水氨氮浓度可以达到排放标准。对好氧段的动力学研究表明：好氧段对有机物的去除速率较慢，半速率常数为59.18mg/L，单位面积填料有机物最大去除速率只有0.0769g/m2d，当进水COD浓度在930～1060mg/L之间时，出水中难降解物质的COD浓度为329mg/L；而单位面积填料对氨氮的去除速率明显高于有机物，其最大去除速率为0.1076g/m2d，亚硝酸菌氧化氨氮的饱和常数为2.02mg/L。实验过程中，通过静态实验比较了悬浮活性污泥和生物膜两种缺氧反应器对COD和硝酸氮的去除情况，结果表明：无论是对COD的去除，还是对硝酸氮的去除，生物膜反应系统都高于悬浮活性污泥系统。通过对A/O生物膜系统出水进行三级物化处理发现：絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)作为焦化废水的深度处理时，对COD的进一步去除有很显著的效果，而向聚合硫酸铁中投加聚丙烯酰胺(PMA)作为助凝剂虽有一定的作用，但效果不是很明显。关键词:焦化废水；缺氧—好氧生物膜；硝化；反硝化；生物膜工艺

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章 焦化废水生物处理的工艺研究

第一节 焦化废水特性

第二节 焦化废水处理工艺国内外研究现状

第三节 生物膜法在废水处理中的应用

第四节 小结

第二章 生物脱氮

第三章 研究内容与方法

第一节 研究内容

第二节 研究方法

第四章 A/O生物膜系统处理焦化废水研究

第一节 A/O生物膜系统的启动及微生物驯化

第二节 实验结果与讨论

第三节 小结

第五章 静态实验及焦化废水的深度处理

第一节 静态实验

第二节 混凝实验

结论与建议

第一节 结论

第二节 建议

参考文献

致谢