【摘要】：馬鈴薯淀粉廢水中含有大量的有機(jī)物,在資源化回收利用的過程中,通過初次發(fā)酵可以回收蛋白產(chǎn)品,但經(jīng)過初步發(fā)酵后的發(fā)酵液在回收蛋白產(chǎn)品后仍然屬于高濃度有機(jī)廢水,不能循環(huán)利用,更不能直接排放進(jìn)入水體。本課題選取經(jīng)過初步發(fā)酵后的發(fā)酵液作為研究對象,以出水的COD值(化學(xué)需氧量)為實(shí)驗(yàn)檢測指標(biāo),針對發(fā)酵液水質(zhì)特點(diǎn),進(jìn)行不同反應(yīng)器處理的發(fā)酵方式的比對。最終目標(biāo)為反應(yīng)器出水滿足《馬鈴薯淀粉工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》(25461-2010)。所需直接排放COD_(Cr)≤150mg/L,間接排放COD_(Cr)≤300mg/L。最終在實(shí)驗(yàn)室條件下選擇膨脹顆粒污泥床(EGSB)-曝氣生物濾池(BAF)聯(lián)合處理工藝進(jìn)行馬鈴薯淀粉渣發(fā)酵液的處理。并對膨脹顆粒污泥床(EGSB)和曝氣生物濾池(BAF)分別進(jìn)行正交試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn),得到最佳運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)以及整體運(yùn)行效能的研究。中試線采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)-普活性污泥池(普通活性污泥法)進(jìn)行處理。針對馬鈴薯淀粉渣汁水經(jīng)過初步發(fā)酵后的發(fā)酵液直接采用生物接觸氧化法進(jìn)行處理,CODCr去除率達(dá)到33%;馬鈴薯淀粉渣汁水的發(fā)酵液直接采用厭氧反應(yīng)器EGSB進(jìn)行處理,連續(xù)馴化降解處理21天,CODCr去除率達(dá)到92.6%,但CODCr穩(wěn)定在700mg/L左右,并未達(dá)到《馬鈴薯淀粉工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》。故采用膨脹顆粒污泥床(EGSB)-曝氣生物濾池(BAF)聯(lián)合處理工藝進(jìn)行馬鈴薯淀粉渣發(fā)酵液的處理,最終出水CODCr值穩(wěn)定小于150mg/L�？�?cè)コ蔬_(dá)到98.5%。對厭氧發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化及效能的研究。進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),分別探究進(jìn)水流速、進(jìn)水回流比、pH值、溫度、接種污泥量對厭氧發(fā)酵工藝的影響。模擬在不同條件下,反應(yīng)器可能出現(xiàn)的狀況。以厭氧發(fā)酵瓶中裝入定量發(fā)酵液進(jìn)行搖床模擬實(shí)際現(xiàn)場出現(xiàn)非連續(xù)流運(yùn)行的情況。進(jìn)行正交試驗(yàn),得到影響因素對出水COD值的影響順序是:搖床轉(zhuǎn)數(shù)pH值微生物量溫度;根據(jù)K值確定各因素的最優(yōu)水平,即搖床轉(zhuǎn)數(shù)180rpm,pH值7.0,微生物量40ml(MLSS=18300mg/L),溫度32℃為最優(yōu),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為最佳參數(shù)優(yōu)化。以膨脹顆粒污泥床(EGSB)連續(xù)運(yùn)行模擬實(shí)際現(xiàn)場正常的連續(xù)流運(yùn)行的情況,在固定水力停留時間(HRT)為1天的情況下,進(jìn)水流速不能改變,選取接種污泥量、溫度、pH值、進(jìn)水回流比4個因素作為優(yōu)化對象,進(jìn)行正交試驗(yàn),得到影響因素對出水COD值的影響順序是:接種污泥量溫度pH值進(jìn)水回流比;根據(jù)K值確定各因素的最優(yōu)水平,即污泥體積比1.0,溫度34℃,pH值6.8,進(jìn)水回流比10:1為最優(yōu),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為最佳參數(shù)優(yōu)化。以膨脹顆粒污泥床(EGSB)連續(xù)運(yùn)行模擬實(shí)際現(xiàn)場正常的連續(xù)流運(yùn)行的情況,選取接種污泥量、溫度、pH值、進(jìn)水回流比、進(jìn)水流速5個因素作為優(yōu)化對象,進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),分析得到接種污泥量起到極顯著作用。優(yōu)化采用進(jìn)水流速0.5L/h,進(jìn)水回流比6:1,pH值為7,溫度32℃,污泥體積比0.95(MLSS=18300mg/L)作為最佳提取工藝,所測得出水COD值為1411.19mg/L,低于預(yù)測值1428.59mg/L。對好氧發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化及效能的研究。監(jiān)測好氧發(fā)酵出水COD值隨時間的變化曲線。水力停留時間(HRT)5小時即可滿足排放達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。5小時COD的去除率為83.3%。COD值150mg/L。進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),分別探究搖床轉(zhuǎn)數(shù)、pH值、溫度、接種污泥量對好氧發(fā)酵工藝的影響。以三角瓶中裝入定量發(fā)酵液進(jìn)行搖床模擬實(shí)際現(xiàn)場出現(xiàn)非連續(xù)流運(yùn)行的情況。進(jìn)行正交試驗(yàn),得到影響因素對出水COD值的影響順序是:pH值溫度微生物量搖床轉(zhuǎn)數(shù);根據(jù)K值確定各因素的最優(yōu)水平,即搖床轉(zhuǎn)數(shù)180rpm,pH值7.5,微生物量40ml(MLSS=6700mg/L),溫度32℃為最優(yōu),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為最佳參數(shù)優(yōu)化。進(jìn)行生物接觸氧化池和曝氣生物濾池(BAF)降解效能比對,二者無較大差異。在增大曝氣量的情況下,BAF的降解效能略優(yōu)于生物接觸氧化池。
【圖文】：

生物接觸氧化池/曝氣生物濾池酵罐發(fā)酵后出料的發(fā)酵液與水依次經(jīng)過 UASB，，然后經(jīng)：3，尺寸 1.5m×1.5m×1.5m；5 個 90°三角板框拼接，上層料上�。�，高 H=3.6m，HRT 設(shè)為 24空心球；3，尺寸 0.4m×0.4m×1.5m，H0°三角形出水堰，三角堰頂

圖 2-2 生物接觸氧化池/曝氣生物濾池(BAF)試線實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用將發(fā)酵罐發(fā)酵后出料的發(fā)酵液與壓濾機(jī)壓濾后節(jié)池中，調(diào)節(jié)池出水依次經(jīng)過 UASB，然后經(jīng)過普通活性污線設(shè)計(jì)如圖 9 所示：節(jié)池：容積 3.375m3，尺寸 1.5m×1.5m×1.5m；相分離器：一組，5 個 90°三角板框拼接，上層 2 個一組，下子：DN750,防止填料上��；ASB：底部 DN750，高 H=3.6m，HRT 設(shè)為 24h；料：高密度聚乙烯空心球；氧池：容積 0.24m3，尺寸 0.4m×0.4m×1.5m，HRT 設(shè)為 4h；水堰：采用單側(cè) 90°三角形出水堰，三角堰頂寬 80mm，堰高個三角堰。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X792

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本文編號：2650903