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气升环流反应器生化处理化纤废水的研究及应用

余世锋  
【摘要】: 本论文以化纤废水为原料,研究了工作容积为25L气升环流反应器对生化处理化纤废水的影响,并对该系统的最优工艺条件做了探讨。结果表明:在室温下,当通气量为0.325m~3.h~(-1),水力停留时间为7.0h,pH值为8.5~9.0时,废水化学需氧量(COD)降解速率最快,废水经处理后,COD除去率可达93%以上。同时,研究了在化纤废水中补加不同量的KH2PO4对废水中COD降解速率的影响,结果表明:补加适当量的KH2PO4有利于化纤废水COD的降解,当COD与KH_2PO_4补加量之比为200:1(质量比)时,COD降解速率最快。并考察了该系统在优化参数下连续运行30d化纤废水的处理情况,当进水COD浓度在1000mg.L~(-1)~1400mg.L~(-1)时,废水经处理后,出水COD和氨氮(NH_3-N)分别降低到100mg.L~(-1)和10mg.L~(-1)以下,达到了化纤类废水国家排放标准。但进水初始COD浓度大于1600 mg.L~(-1)时,出水COD在150mg.L~(-1)以上,达不到化纤类废水的排放标准。 为了实现气升环流反应器能处理较高浓度废水的目的,对上述气升环流反应器的内部结构做了改进,分别设置了内外导流筒和废气循环装置,废水处理实验结果表明:通过设置内外导流筒和废气循环装置,可实现厌氧和好氧的耦合,并能很好地生化降解废水中的COD,在内废气循环量为0.16 m~3.h~(-1),废气循环时间间隔为2.0h,废气循环时间为5.0min条件下,通过正交试验结果分析表明:室温下,外环通气量为0.25m3.h~(-1),水力停留时间为9.0h,pH值为8.5~9.0时,废水处理效果最好。同时,考察了该反应器在优化参数下连续运行30d处理化纤废水的情况,当进水COD浓度在1900~2200mg.L~(-1)时,出水COD和氨氮(NH_3-N)含量分别降低到100mg.L~(-1)和10mg.L~(-1)以下,符合GB8978~(-1)996化纤类废水一级排放标准。 同时,本论文针对不同废水浓度负荷,运用最常用的Monod模式和Haldane模式,对废水中有机物降解过程进行了动力学探讨。实验结果表明:废水COD浓度在300~1250 mg.L~(-1),废水中有机物降解过程基本符合Monod模式,此时活性污泥浓度在1.10~2.10g.L~(-1) ;废水COD浓度在1400~2400 mg.L~(-1),废水中有机物降解过程符合Haldane模式,此时活性污泥浓度在1.50~2.10g.L~(-1)。


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