膜电生物反应器降解苯酚废水的研究

摘要

膜电生物反应器(MBER)是将膜分离过程与生化、电化学、高级氧化技术相结合的一种废水处理新工艺,深入开展有关研究具有重要的理论和现实意义。 本文针对有毒有害的苯酚废水,分别采用活性污泥法、电催化法、活性污泥-电催化耦合工艺、膜生物反应器以及全新的膜电生物反应器工艺进行处理。本文主要研究内容如下： 对苯酚驯化后和加电驯化后的生物进行了观察,发现原生动物种类逐渐趋于单一,并最终有钟虫出现,表明微生物驯化结果良好。 对电催化、活性污泥及其耦合工艺降解苯酚的工艺进行比较研究,考察了苯酚初始浓度、pH值、温度和污泥浓度(MLSS)等因素对苯酚降解效果的影响。反应动力学研究表明三种工艺对苯酚的降解过程均符合零级反应动力学,单位时间内耦合工艺对苯酚的处理效果与两种单一工艺效果的之和要大,表明两种单一工艺耦合后不但不抑制,而且促进了反应效率的提高。 在膜生物反应器(MBR)连续处理苯酚废水过程中,对水力停留时间(HRT)和进水苯酚浓度进行了考察,结果表明,当进水苯酚浓度为1000mg·L-1时,水力停留时间控制在9h左右较好；当进水苯酚浓度为1500mg·L-1时,水力停留时间控制在13h左右为佳；当进水苯酚浓度为2000mg·L-1时,水力停留时间控制在18h左右为佳。 在相同的工艺条件下,对MBER和MBR连续处理苯酚废水进行了对比实验,结果表明,MBER降解苯酚废水的效果优于MBR。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章文献综述

1.1含酚废水来源和危害

1.1.1含酚废水的来源和污染现状

1.1.2含酚废水的危害

1.2含酚废水的处理方法

1.2.1.物理法

1.2.2化学法

1.2.3生物法

1.2.4高级氧化技术

1.3膜生物反应器(MBR)技术处理苯酚废水

1.3.1膜生物反应器的分类

1.3.2膜生物反应器的特点

1.3.3膜生物反应器的应用

1.3.4膜生物反应器的研究进展

1.5课题的意义及研究思路

1.5.1意义

1.5.2研究思路

第二章实验部分

2.1实验试剂

2.2实验仪器

2.3实验装置及流程

2.4检测内容与分析方法

2.4.1活性污泥形态的观察方法

2.4.2污泥沉降比(SV30)的测定

2.4.3污泥容积指数(SVI)的测定

2.4.4苯酚含量的测定

2.4.5化学需氧量(COD)的测定

2.4.6污泥浓度(MLSS)的测定

第三章微生物的培养驯化

3.1培养驯化的目的和原理

3.1.1培养驯化的目的

3.1.2培养驯化的生物学原理

3.2培养驯化实验

3.2.1污泥的来源及其性能

3.2.2混合污泥的接种与驯化

3.3不同阶段镜检微生物的结果

3.4有毒物质驯化阶段的苯酚降解规律

3.4.1低浓度阶段

3.4.2中等浓度阶段

3.4.3高浓度阶段

3.5微生物的加电驯化阶段

3.6污泥浓度的变化

3.7小结

第四章膜电生物反应器降解苯酚废水

4.1完全混合间歇式活性污泥反应器降解苯酚废水

4.1.1曝气对苯酚浓度的影响

4.1.2活性污泥降解苯酚的影响因素

4.2电催化工艺降解苯酚

4.2.1工艺流程

4.2.2电催化降解苯酚的影响因素

4.3电催化-活性污泥法耦合工艺降解苯酚

4.3.1工艺流程

4.3.2耦合工艺对苯酚的降解效果

4.4膜电生物反应器降解含苯酚废水

4.4.1膜生物反应器降解含苯酚废水

4.4.2膜电生物反应器降解苯酚废水

4.5小结

第五章结论

第六章展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

附录 水溶液中苯酚浓度测定

致 谢