厌氧—好氧一体化反应器处理高浓度有机废水的实验研究
【摘要】：我国目前的环境污染状况很严重,废水处理,特别是有机工业废水的有效处理、达标排放势在必行。然而,在现有的废水处理工程中,普遍存在着投资及运行费用高、能耗大、占地面积大、操作管理不便且在处理高浓度难降解有机废水以及含高氨氮浓度废水时难以达标等问题。因此急需开发高效、低耗、占地面积少、应用面广的新的废水处理技术。
本课题结合以前单级厌氧、单级好氧和厌氧—好氧联合废水处理的实验和工程经验,运用一体化概念,将高效的厌氧流化床和好氧流化床反应器通过结构优化,合理组合在一个反应器内形成新型厌氧-好氧一体化反应器,并加入新型聚合物多孔载体用于固定化微生物处理高浓度有机废水,实验中对一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床反应器的启动及运行特性进行了研究,对聚合物多孔载体的微生物固定化性能进行了考察,对基质降解动力学和微生物生长动力学作了研究。另一实验中还对一体化缺氧流化床-好氧内循环流化床反应器的脱氮性能做了初步研究。后期实验对新型多孔膜微囊载体的微生物固定化性能做了静态和动态实考察。
一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床反应器的启动及运行实验表明:在一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床反应器中加入新型聚合物多孔载体,在16～24℃的自然温度下,采用递增负荷、厌氧和好氧分期启动的方式,系统可以在38天内达到较好的启动效果;在系统负荷运行期内,控制进水pH为7.0,厌氧回流比3～5,好氧曝气量0.36～0.50m~3/h,当系统总进水COD浓度均值为3601.8mg/L,总出水COD浓度均值为384.0mg/L,系统容积负荷均值为2.54
【关键词】：厌氧-好氧一体化反应器 生物流化床 微生物固定化 脱氮 动力学 【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X783
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2005.130869
【目录】：
- 1 前言10-24
- 1．1 废水生物处理技术概述10-12
- 1．1．1 絮状污泥法10
- 1．1．2 生物膜法10-11
- 1．1．3 颗粒污泥法11-12
- 1．2 生物流化床概述12-20
- 1．2．1 生物流化床原理简介12
- 1．2．2 生物流化床技术的发展概况12-20
- 1．2．2．1 厌氧生物流化床13-15
- 1．2．2．2 好氧生物流化床15-18
- 1．2．2．3 新型生物流化床18-20
- 1．3 微生物的固定化及流化床中载体的选择20-22
- 1．3．1 微生物的固定化20-21
- 1．3．2 流化床反应器中载体的选择21-22
- 1．4 实验研究意义及内容22-24
- 2 实验材料和方法24-31
- 2．1 实验用水、接种污泥及生物载体24
- 2．2 实验装置及流程24-28
- 2．2．1 一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床的结构及实验流程25-26
- 2．2．2 一体化缺氧流化床-好氧内循环流化床的结构及实验流程26-27
- 2．2．3 单个厌氧流化床的结构及实验流程27-28
- 2．3 静态载体固定化微生物产气实验装置28-29
- 2．4 主要分析项目、分析方法及主要计算公式29-30
- 2．5 实验设备30-31
- 3 一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床的启动实验研究31-36
- 3．1 启动方式31
- 3．2 启动实验过程31-32
- 3．3 实验结果与分析32-36
- 3．3．1 厌氧启动实验结果与分析32-33
- 3．3．2 好氧启动实验结果与分析33-36
- 4 一体化厌氧流化床-好氧外循环流化床的负荷运行特性实验36-46
- 4．1 实验过程36
- 4．2 实验结果36-37
- 4．3 结果分析37-43
- 4．3．1 COD容积负荷的影响37-40
- 4．3．2 温度的影响40
- 4．3．3 碱度和pH的影响40-41
- 4．3．4 曝气量的影响及氧利用率的情况41-43
- 4．3．5 回流量的影响43
- 4．4 生物膜的形成及生物相分析43-46
- 5 动力学研究46-51
- 5．1 理论基础46-47
- 5．2 反应器中附着生物量的测定47
- 5．3 反应器中悬浮生物量计算47-48
- 5．4 厌氧微生物生长动力学及基质降解动力学48-51
- 5．4．1 厌氧微生物生长动力学48
- 5．4．2 基质降解动力学48
- 5．4．3 厌氧微生物生长动力学及基质降解动力学参数求解48-51
- 6 一体化缺氧流化床-好氧内循环流化床的脱氮实验研究51-56
- 6．1 引言51
- 6．2 脱氮原理51-52
- 6．2．1 硝化反硝化51
- 6．2．2 短程硝化反硝化51-52
- 6．2．3 同步硝化反硝化52
- 6．2．4 厌氧氨氧化52
- 6．3 脱氮实验过程52-53
- 6．4 实验结果与分析53-56
- 6．4．1 实验结果53-55
- 6．4．2 结果分析55-56
- 7 多孔膜微囊载体固定化微生物实验56-63
- 7．1 引言56
- 7．2 多孔膜微囊载体结构分析56-57
- 7．3 多孔膜微囊载体固定化微生物静态实验57-59
- 7．4 多孔膜微囊载体固定化微生物处理人工合成废水59-63
- 7．4．1 实验结果59-60
- 7．4．2 结果分析60-63
- 8 主要结论及问题探讨63-65
- 8．1 主要结论63-64
- 8．2 问题探讨64-65
- 参考文献65-71
- 发表论文声明71-72
- 致谢72
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