【摘要】：煉油廢水排放量大、成分復(fù)雜、處理效率有限,是我國石化行業(yè)水污染治理面臨的重點問題。該廢水中的油類物質(zhì)容易對生物處理系統(tǒng)造成沖擊,使污泥沉降性能下降、影響出水水質(zhì)。急需研發(fā)能夠快速定量表征污泥沉降性能變化的方法。定量圖像分析技術(shù)具有前瞻性強(qiáng)、效率高、易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)勢,用于活性污泥沉降性能研究,具有廣泛的應(yīng)用前景。本課題考察煉油廢水典型組分在不同濃度水平下對活性污泥沉降性能的影響,采用宏觀沉降性能分析方法與定量圖像分析技術(shù)分別表征活性污泥絮體的宏觀和微觀沉降性能參數(shù),分析微觀參數(shù)間、微觀參數(shù)與宏觀參數(shù)間的相關(guān)性,并利用實際煉油廢水驗證相關(guān)結(jié)論,為保障煉油廢水生物處理系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行提供技術(shù)支撐。通過傳統(tǒng)沉降法和定量圖像分析技術(shù)考察了石化廢水中的典型油類物質(zhì)環(huán)己烷、異辛烷和十六烷對活性污泥沉降性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),油類物質(zhì)濃度較低時,活性污泥沉降體積增大、污泥沉降比上升;油類物質(zhì)濃度較高時,活性污泥上浮而流失,污泥沉降比和懸浮固體濃度下降;兩種現(xiàn)象發(fā)生轉(zhuǎn)變的油類物質(zhì)濃度臨界點在0.5~2 g/L范圍內(nèi)。實際煉油廢水對活性污泥確有從體積增大轉(zhuǎn)為污泥上浮的影響,且轉(zhuǎn)變臨界點為0.5 g/L。根據(jù)活性污泥絮體微觀參數(shù)在油類物質(zhì)影響下的變化規(guī)律及參數(shù)間的相關(guān)性,可將其分為大小類、規(guī)則性類和密實性類;其中,在油類物質(zhì)濃度超過臨界點之后,隨著濃度的進(jìn)一步增大,大小類參數(shù)呈現(xiàn)單調(diào)下降趨勢,其中微觀參數(shù)周長和凸率與宏觀沉降性能相關(guān)性十分顯著;規(guī)則性類參數(shù)孔率呈現(xiàn)下降趨勢,孔率越小則表示油類物質(zhì)越多。原因是隨著進(jìn)入孔內(nèi)的油類物質(zhì)增多,阻礙了顆粒間隙水的擠出,使內(nèi)孔減小速率低于絮體整體的減小速率,甚至導(dǎo)致內(nèi)孔增大,從而凸率和孔率下降。同時,分形維數(shù)呈現(xiàn)單調(diào)上升趨勢,分形維數(shù)越大則流失越嚴(yán)重,因為油類物質(zhì)對絮體產(chǎn)生包覆,使絮體趨向于縮小比表面積,表現(xiàn)為形狀趨于球狀,從二維看則趨近于圓形。油類物質(zhì)引起活性污泥微觀參數(shù)變化的機(jī)理與其它影響沉降性能的因素具有本質(zhì)區(qū)別,值得進(jìn)一步研究。實際煉油廢水影響下,活性污泥絮體微觀參數(shù)表現(xiàn)出與單一油類物質(zhì)影響下基本一致的分類特性、變化規(guī)律以及相關(guān)性,為預(yù)測煉油廢水引起的污泥沉降性能變化和污泥流失提供了有利工具。研究結(jié)果為實現(xiàn)低成本、高效率的活性污泥性能在線監(jiān)測和預(yù)警提供技術(shù)支撐。
【圖文】：

1.6 g/L）以及不同濃度（環(huán)己烷：0、0.01、0.05、0.1、0.5、辛烷：0、0.01、0.025、0.05、0.1、0.5、1、2、5、10 g/L；5、0.05、0.1、0.5、1、2、5、10 g/L）的油類物質(zhì)，總體積搖床以 20℃，200 r/min 振幅振蕩 30 min，然后轉(zhuǎn)移至 Imho記錄污泥沉降比 SV，計算污泥容積指數(shù) SVI（污泥容積指固體濃度的比值，即 SVI=SV/MLSS）。最后取底部沉淀測定油類物質(zhì)對活性污泥宏觀沉降性能的影響己烷對活性污泥宏觀沉降性能的影響較了投加不同濃度（0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、，活性污泥沉降性能的變化。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)己烷投加濃度泥出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象；隨環(huán)己烷投加濃度的逐漸增大，浮在上層的污泥逐漸增多，如圖 2-1 所示。

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文與試驗過程中觀察到的上浮污泥越來越多的現(xiàn)象相吻合，說明高濃度環(huán)己烷引發(fā)污泥上浮、流失所致。對污泥沉降后沉淀干證了這一結(jié)論：當(dāng)環(huán)己烷投加濃度≥1g/L 時，體系內(nèi)沉淀污泥的濃度的增大而降低；至環(huán)己烷投加濃度為 15 g/L 時，，沉淀污泥照試驗的 1.59 g/L 降至 0.77 g/L，污泥流失率高達(dá) 51.4%。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X742

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2666073