收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

四段式生物反应器复合工艺深度处理焦化废水研究

赵月龙  
【摘要】: 焦化废水是煤化工炼焦制气产业的副产物,属高浓度、难生物降解的有机工业废水,对我国的水环境造成了严重的污染。焦化废水中有机物浓度高,难降解物种类多,色度高,导致处理难度大,运行费用高。因而,焦化废水的稳定、全面达标以及降低运行费用已成为当今废水处理界公认的难题。 本论文面对我国国民经济的重大需求和环境保护的重大问题,针对焦化废水处理现状,从研究固定化优势复合菌入手,探索了适合现状焦化废水处理厂(站)原位增强的技术。通过单元生物技术优化研究,开发了四段式生物反应器复合工艺,使焦化废水COD和NH_4~+-N全面达标,并通过对工艺核心反应器的动力学研究为工艺的实际应用提供指导;利用炼焦过程的中间产物,研究了焦化废水深度处理脱色工艺,确定了高效廉价的焦化废水深度处理新型改性脱色吸附剂,为焦化废水的再生回用提供了技术支持。 利用从焦化厂曝气池和缺氧池污泥中分离、筛选得到的高效优势复合菌,通过新型生物载体的固定,投加至厌氧水解-好氧两段SBR反应器中进行生物强化,对其处理焦化废水进行研究。结果显示,高效复合菌对降解焦化废水中的难降解有机物有明显优势,反应器对COD的去除率达到80.38%,对NH_4~+-N的去除率达到68.37%,较投加高效复合菌前分别提高20%和38%以上。固定化优势复合菌对A-O处理工艺的生物强化,可为现状焦化废水处理厂(站)进行原位增强提供关键技术。 在对几种典型焦化废水处理工艺环境影响因子的研究中发现,单一复合反应器中生物相丰富,有较强的抵抗冲击负荷的能力,反应器中的污泥浓度高达16600mg/L,反应器对焦化废水中COD和NH_4~+-N的降解效率较传统活性污泥曝气池分别提高30%和55%以上;水解酸化反应器可将焦化废水的B/C比由0.27~0.30提高到0.32~0.40,平均提高26.3%,改善了后续好氧处理反应器对基质的降解效率;厌氧水解和好氧活性污泥反应器的复合,使得好氧反应器对COD的去除率从常规活性污泥法的58%提高至70%,提高了12%,且厌氧反应器的兼氧环境,使得复合工艺较单一复合反应器工艺反硝化率提高16.5%;厌氧水解、好氧活性污泥反应器和复合生物反应器的复合,对焦化废水中的有机物经过水解酸化和两级好氧处理,使得废水中的难降解有机物被多种类群的微生物高效降解,尤其好氧活性污泥反应器与复合生物反应器的复合,使得工艺系统对COD的去除率高达90%以上,NH_4~+-N硝化率达85%以上,可使处理焦化废水中COD和NH_4~+-N浓度分别低于100mg/L和15mg/L。 研究确定了厌氧水解-缺氧-好氧活性污泥反应器-复合生物反应器的复合工艺是针对难降解焦化废水基质条件的四段式最佳复合工艺。复合工艺对焦化废水中的高浓度难降解有机物通过厌氧水解及两级好氧去除,对废水中的NH_4~+-N污染物通过好氧硝化和缺氧反硝化脱除,使得出水全面达标。复合工艺的各段水力停留时间比为1:1.2:1.9:0.8;由于复合生物反应器中的高污泥量、高降解特性,溶解氧浓度是活性污泥反应器的3倍以上;工艺系统两级好氧单元进水COD污泥负荷及NH_4~+-N污泥负荷分别是传统单一好氧活性污泥反应器的1.2倍和1.4倍以上。在最佳影响因子控制下,复合工艺系统除对焦化废水中COD和NH_4~+-N的去除率分别达到90%和85%外,反硝化率达到75%以上。 对水解酸化提高焦化废水可生化性进行动力学研究发现,经水解酸化处理后,活性污泥系统的动力学半速率常数Ks从常规活性污泥法的101.998下降至71.899,最大比基质降解速率K从0.00224上升至0.00304,较大程度地改善了焦化废水的生物抑制作用和可生化性;对好氧SBR反应器处理焦化废水的反应过程进行动力学研究后得出,底物降解过程动力学减速增殖速度常数km值为1.0×10-5;对生物强化好氧SBR反应器处理焦化废水进行动力学研究,得出二级生化反应去除焦化废水中COD的动力学方程,其速率常数为0.0298。 研究了焦化废水的深度处理脱色,对活性炭、粉煤灰、焦炭与新型改性半焦对焦化废水吸附脱色的研究发现,新型改性半焦对焦化废水深度处理的脱色率高达92.3%,是活性炭的1.06倍,粉煤灰的1.94倍,焦炭的1.14倍。从吸附剂原料的易得性、制备成本和吸附处理的运行费用综合比较,半焦吸附效果与活性炭相似,而其运行费用只有活性炭的60%。半焦是一种具有广阔工程应用前景的新型焦化废水脱色吸附剂,吸附饱和后可继续再生利用,深度处理后的焦化废水可工业回用。 对试验研究确定的焦化废水四段式最佳复合工艺在工程实际中的应用进行计算和分析,在满足国家一级排放标准的前提下,该复合工艺处理单位水量的建设费用约为4200元/m3,含深度处理脱色的运行费用约为4.15元/m3,实现了技术先进,经济合理的工程目标。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘志刚;虞静静;马天;李轶;;污水深度处理微絮凝-砂滤工程实例[J];环境工程;2011年04期
2 陈真贤;;混凝法深度处理城市二级出水技术研究[J];广东化工;2011年05期
3 张春兰;;太原市北郊污水净化厂运行经验探讨[J];科技情报开发与经济;2011年16期
4 王腾蛟;方闻;罗莹;余小玉;孙连鹏;;两级接触氧化联合Fenton试剂处理垃圾渗滤液[J];中国给水排水;2011年09期
5 卢磊;王曙光;王敏;;絮凝过滤在石化废水深度处理中的应用研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
6 刘栓祥;任立鹏;崔丽红;田艳荣;秦丽娟;王之峰;马文臣;李菲;;臭氧-生物活性炭工艺在废水处理中的研究与应用[J];油气田环境保护;2011年04期
7 林振锋;;外加磁场活性污泥反应器处理生活污水的试验研究[J];科技创新导报;2011年22期
8 丛高鹏;施英乔;丁来保;盘爱享;时锋;房桂干;;制浆造纸废水高级氧化技术研究现状及展望[J];纸和造纸;2011年06期
9 郑晓飞;毛缜;曹晓兵;;紫外照射优势菌对矿区污水COD的去除研究[J];煤矿现代化;2011年04期
10 刘晓东;段娜;王大新;刘长浩;;PVDF压力式膜组件深度处理市政污水的中试[J];中国给水排水;2011年11期
11 王林博;李庆新;李国华;邓麟;叶士杰;余训民;;关于膜组合工艺技术对焦化废水的深度处理[J];武汉工程大学学报;2011年08期
12 姜伟立;邹敏;蒋永伟;蒋彬;王国芳;曹蕾;;超滤/反渗透工艺用于化工废水提标改造的处理效果[J];中国给水排水;2011年11期
13 陈亚松;;化学除磷中混凝剂对活性污泥活性的影响[J];环境工程;2011年04期
14 王啸;赵安婷;唐维媛;张燕平;邱树毅;;电磁场对固定化活性污泥磁性微球处理污水的影响[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年03期
15 曾艳;唐琳;张明青;张鹏;邵淋飞;;曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb~(2+)和Zn~(2+)的吸附研究[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2011年02期
16 沙继学;杨莹;;浅谈城市污水的深度处理技术[J];林业科技情报;2011年03期
17 张安龙;张佳;;低浓度氨氮废水处理技术进展[J];纸和造纸;2011年08期
18 齐利华;张智;祖士卿;;电解氧化深度处理老龄垃圾渗滤液试验研究[J];水处理技术;2011年07期
19 陈雪峰;刘志辉;潘建通;陈凯华;;O_3—BAC工艺深度处理煤气化废水试验研究[J];给水排水;2011年09期
20 ;生物人工肝用往返翻转灌流型生物反应器及其处理方法[J];现代化工;2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 易洋;周勉;曾茂军;;磁生物反应器试验研究[A];2009水业高级技术论坛论文集[C];2009年
2 杨蒲仙;;改性硅藻土在印染废水处理中的应用[A];全国SBR污水处理技术研讨会论文集[C];2004年
3 张兰河;谢维民;汪群慧;夏波;;滴滤塔式生物反应器去除硫化氢气体试验研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
4 陈亚明;张光明;王慧;;超声波处理水中微量溴仿实验研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
5 邓清华;冼萍;甘文杰;吴辉伟;;ICEAS反应器处理经厌氧的木薯淀粉废水[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
6 叶正;朱晓燕;郑涛;徐竟成;;锰砂过滤在工业废水深度处理及回用中的应用研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
7 吴振华;朱利中;;有机膨润土合成-废水处理一体化工艺深度处理焦化废水[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 黄主榕;余国英;张碧存;吴秀明;付辉荣;郭羽容;;深度除磷脱氮污水处理工艺[A];中国水污染防治技术装备论文集(第八期)[C];2002年
9 汪晓军;顾晓扬;陈思莉;肖锦;;含难生物降解有机物废水的深度处理及回用研究[A];2007中国可持续发展论坛暨中国可持续发展学术年会论文集(2)[C];2007年
10 纪宏达;解庆林;游少鸿;李英利;;类Fenton试剂深度处理糖蜜酒精废水的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵月龙;四段式生物反应器复合工艺深度处理焦化废水研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 周焕城;新型双向旋转灌注重力生物反应器的研制与应用[D];南方医科大学;2011年
3 卢永;固定化活性污泥与白腐菌处理焦化废水[D];南京理工大学;2010年
4 吴松维;填埋垃圾生物反应器反硝化性能及反硝化微生物研究[D];浙江大学;2010年
5 胡娟;强化生物活性炭工艺深度处理MTBE微污染水源水的基础研究[D];华东理工大学;2012年
6 杨知勋;海洋钻井平台废弃税基泥浆生物降解技术研究[D];华东理工大学;2012年
7 熊猛;采用生物反应器体外构筑组织工程血管模型的实验研究[D];中国人民解放军第四军医大学;2003年
8 季明;膜生物反应器深度处理碱法草浆中段废水研究[D];山东大学;2009年
9 王雪;气升式三相环流生物反应器脱臭性能和优化模拟[D];天津大学;2010年
10 王树涛;O_3/BAF联合工艺深度处理生活污水二级出水的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵鹏;微生物法处理有害废气的实验研究[D];北京化工大学;2005年
2 陈英文;仿生膜生物反应器在废水处理中的应用研究[D];南京工业大学;2003年
3 张红亮;臭氧化生物活性炭深度处理微污染水源水的试验研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 姜兴华;强化铁炭微电解技术在印染废水深度处理中的应用研究[D];苏州科技学院;2009年
5 夏芳;光催化氧化流化床深度处理焦化废水尾水过程中有机组分变化的考察[D];华南理工大学;2011年
6 杨琦;新型尼龙纺织布生物反应器工艺的探究[D];东华大学;2012年
7 李勇;臭氧—活性炭联用处理城市生活污水研究[D];广东工业大学;2005年
8 孙芮;BAF在印染废水处理厂升级改造中的研究与应用[D];东华大学;2009年
9 杨忠平;固定化微生物处理废水的实验研究与探讨[D];吉林大学;2006年
10 张晨;曝气生物滤池深度处理二沉池出水中试试验研究[D];北京工业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李俊伟;鄂尔多斯深度处理工业废水[N];中国环境报;2009年
2 居环宝;鄂尔多斯高新技术园深度处理工业废水[N];中国建设报;2009年
3 喻志红;国内首例重污染泥土深度处理工程竣工[N];中国交通报;2010年
4 李科;《油田含油污水深度处理》项目通过鉴定[N];黑龙江经济报;2010年
5 学生记者 潘正道 成书冉 胡雨寒;降低膜能耗 污水化资源[N];新清华;2010年
6 胡波;美ELAD细胞生物反应器将在我国用于研究[N];中国医药报;2006年
7 记者 丁宁 实习生 尹健;用植物表达药物 建安全活体药厂[N];长春日报;2006年
8 记者 马国军 见习记者 陈加宝;深度处理让黄河水喝出“纯净水”味道[N];济南日报;2011年
9 记者 王晖;我省生物反应器获美国专利[N];河南日报;2006年
10 实习生 李函擎 记者 李林岩;坚持自主创新 发展生物产业[N];吉林日报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978