【摘要】：我國(guó)能源最基本的特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”,而煤化工產(chǎn)業(yè)利用煤炭來(lái)生產(chǎn)石油、天然氣、烯烴,將極大的改善我國(guó)貧油、少氣的困境。煤化工產(chǎn)業(yè)具有用水量、廢水量大和水質(zhì)復(fù)雜,難以處理的特點(diǎn),對(duì)環(huán)境危害大。而國(guó)家也對(duì)煤化工行業(yè)提出了廢水“零排放”的高要求,然而煤化工廢水“零排放”還存在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的問題。本文介紹了煤化工廢水的水質(zhì)特點(diǎn)與處理技術(shù)現(xiàn)狀,針對(duì)目前煤化工廢水處理技術(shù)所面臨的一些,論文指出了將活性炭運(yùn)用于煤化工廢水生化處理的技術(shù)優(yōu)越性。該技術(shù)是向煤化工廢水生化處理的缺氧單元投加活性炭,控制一定的水力條件,活性炭與活性污泥形成活性炭—活性污泥耦合系統(tǒng),活性炭先吸附污染物質(zhì),然后微生物降解活性炭所吸附的污染物,活性炭得到再生,形成吸附—降解的循環(huán)過(guò)程,提高系統(tǒng)的降解污染物質(zhì)效能的同時(shí)還能改善活性污泥的性狀。本研究首先探討了活性炭對(duì)酚類物質(zhì)的吸附性能以及活性污泥對(duì)活性炭的再生。研究結(jié)果表明,在粉末炭濃度1.25g/L,酚300mg/L條件下,對(duì)酚的去除能達(dá)70%以上,粉末炭吸附能力是顆粒炭的2~3倍,粉末炭和顆粒炭對(duì)酚的吸附分別符合Freundlich和Langmuir模型,動(dòng)力學(xué)上都是二級(jí)動(dòng)力學(xué)。在污泥、酚、煤質(zhì)粉末炭和煤質(zhì)顆粒炭濃度分別為6000mg/L、3000mg/L、1.25g/L和3.0g/L,再生時(shí)間為48h的條件下,活性污泥對(duì)于兩種炭的再生率分別為70%與60%左右。開始新周期運(yùn)行時(shí),耦合系統(tǒng)在3h內(nèi)對(duì)酚類吸附能達(dá)到78%左右,之后微生物對(duì)酚進(jìn)行降解。同時(shí)采用單因素變量法研究了再生周期、活性炭濃度、污泥濃度、酚濃度、再生時(shí)間對(duì)再生率的影響。在微氧環(huán)境活性炭耦合污泥法強(qiáng)化煤化工廢水處理的小試試驗(yàn)中,對(duì)比研究粉末炭與顆粒炭分別與污泥耦合以強(qiáng)化煤化工廢水處理的效能,在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段,投粉末炭的第一組和投顆粒炭的第二組反應(yīng)器對(duì)COD的去除率分別為81.92%和81.59%,總酚為95.16%和94.77%,氨氮為38.63%和37.50%,總氮為31.56%和30.29%。第一組反應(yīng)器的降解效能稍好于第二組。反兩組反應(yīng)器接種污泥濃度為4000mg/L,運(yùn)行到50d左右,兩組反應(yīng)器的污泥濃度分別為6010mg/L和5460mg/L,對(duì)污泥進(jìn)行EPS、粒徑、高通量分析,發(fā)現(xiàn)粉末炭對(duì)污泥性狀與微生物種群具有更明顯的優(yōu)化作用。在微氧環(huán)境活性炭耦合污泥法強(qiáng)化煤化工廢水處理的中試試驗(yàn)中,對(duì)投加粉末炭對(duì)煤化工廢水處理的強(qiáng)化進(jìn)行研究。在穩(wěn)定運(yùn)行階段,COD、總酚、氨氮出水濃度分別為15mg/L、12.07mg/L、4.45mg/L,去除率分別為86.84%、93.5%、90.87%。高通量分析顯示對(duì)比接種污泥,污泥中降解煤化工廢水的微生物種群得到強(qiáng)化。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X784
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1 實(shí)驗(yàn)材料2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置（1）小試實(shí)驗(yàn)裝置與接種污泥小試實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2-1 與圖 2-2 所示，采用圓柱 MBBR 反應(yīng)器，材質(zhì)玻璃。共兩組，每組反應(yīng)器的尺寸與進(jìn)出水的方式相同，反應(yīng)器內(nèi)徑為 2540cm，有效體積 6L ，沉淀池尺寸為內(nèi)徑 10cm， 高 20cm 。采用蠕動(dòng)泵進(jìn)進(jìn)水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，混合液從反應(yīng)器的 2/3 處排出，上部澄清液排出，蠕動(dòng)泵從沉淀池底部回流到反應(yīng)器。接種污泥來(lái)自中試自義馬中試現(xiàn)場(chǎng)的濃池沉淀區(qū)污泥和 EC 厭氧單元污泥，MLSS 分別為 25.0g/L 和 12.0g/L。

試實(shí)驗(yàn)裝置與接種污泥驗(yàn)裝置如圖 2-1 與圖 2-2 所示，采用圓柱 MBBR 反應(yīng)組，每組反應(yīng)器的尺寸與進(jìn)出水的方式相同，反應(yīng)器內(nèi)體積 6L ，沉淀池尺寸為內(nèi)徑 10cm， 高 20cm 。采用器底部進(jìn)入，混合液從反應(yīng)器的 2/3 處排出，上部澄清淀池底部回流到反應(yīng)器。接種污泥來(lái)自中試自義馬中污泥和 EC 厭氧單元污泥，MLSS 分別為 25.0g/L 和 1圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文徑 1.2m，有效水深 7.25m，有效體積 8.2m3，從反應(yīng)器底部泵入進(jìn)水，經(jīng)配水器水，頂部出水，水經(jīng)循環(huán)泵通過(guò)循環(huán)管路回到反應(yīng)器底部，完成循環(huán)過(guò)程，外循使得內(nèi)部水流上升流速加快從而提高傳質(zhì)速度，沉淀池與生物增濃池合建；生物濃反應(yīng)器為多廊道結(jié)構(gòu)，反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)合建，沉淀區(qū)位于廊道的中心，反應(yīng)器 3.2m，寬 1.8m，高 2.75m，有效水深 1.75m。A/O 池分為一個(gè)缺氧廊道和 3 個(gè)氧廊道，總長(zhǎng) 3.2 米，寬 1.8m，有效水深 1.9m，放映區(qū)與沉淀池合建。調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)混凝池、氣浮池、微電流配水井后依次進(jìn)入 EC 外循環(huán)、BE 生物增濃、/O 等單元。接種的污泥來(lái)自自義馬氣化廠污水處理廠的二沉池污泥，MLSS 為500~3000mg/L，污泥沉降比為 75%左右。

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本文編號(hào)：2743371