【摘要】：隨著我國果汁行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展,高濃度且呈現(xiàn)季節(jié)性排放的果汁廢水處理逐漸引起人們的注意。厭氧消化是果汁廢水前端處理的首選工藝,實(shí)際工程中以IC、UASB為代表的厭氧反應(yīng)器在運(yùn)行過程中普遍存在啟動(dòng)時(shí)間長、污泥流失、酸化、污泥難以顆�；葐栴},而厭氧顆粒污泥的形成與保留是厭氧反應(yīng)器的核心。為此,探尋一種可培養(yǎng)與保留顆粒污泥的厭氧反應(yīng)器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題采用自主研究開發(fā)的旋流厭氧反應(yīng)器(專利申請?zhí)?201711183885.3),以模擬果汁廢水為處理對象,對厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行及顆粒污泥的形成展開研究,以期為實(shí)際工程提供借鑒。本試驗(yàn)歷時(shí)120d,主要研究了旋流厭氧反應(yīng)器處理果汁廢水的啟動(dòng)、負(fù)荷提升過程;改變攪拌強(qiáng)度對污水處理及污泥沉降的影響;同一負(fù)荷下改變進(jìn)水濃度對COD去除率的影響;顆粒污泥粒徑分布與其在清水柱、營養(yǎng)柱中沉降速度對比情況。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)試驗(yàn)僅用25d便洗出厭氧顆粒污泥,第28d完成了反應(yīng)器的啟動(dòng),在2kgCOD/(m~3·d)的容積負(fù)荷下COD去除率達(dá)90%以上。顆粒污泥形成時(shí)間與反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于普通厭氧反應(yīng)器。(2)試驗(yàn)第47d出現(xiàn)酸化現(xiàn)象后立即采取相應(yīng)措施,僅經(jīng)歷9d反應(yīng)器即恢復(fù)正常水平并能穩(wěn)定運(yùn)行,說明反應(yīng)器具有快速緩解酸化的能力。(3)試驗(yàn)第91d,反應(yīng)器容積負(fù)荷提升至約9.6kgCOD/(m~3·d),COD去除率穩(wěn)定維持在86%左右,出水COD降到1120mg/L,大大降低了后續(xù)處理難度。(4)在約9.6kgCOD/(m~3·d)容積負(fù)荷下,分別調(diào)整轉(zhuǎn)速與進(jìn)水濃度,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速在250r/min時(shí)污泥沉降與有機(jī)物去除的綜合效果效果最好;反應(yīng)器在進(jìn)水濃度約10000mg/L、8000mg/L、5000mg/L的平均COD去除率均在80%以上,說明反應(yīng)器對不同濃度的進(jìn)水調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)。(5)本試驗(yàn)顆粒污泥主要粒徑范圍在1.5~2.5mm,比例為41%,粒徑滿足顆粒污泥粒徑要求。停攪狀態(tài)下,粒污泥粒徑分布不均勻,反應(yīng)器1~#取樣口粒徑大于2.5mm的顆粒污泥占20%,而2~#取樣口此粒徑僅占4%。所以間歇攪拌的意義在于可以使底部微生物重新獲取營養(yǎng)。(6)營養(yǎng)柱中顆粒污泥由于受氣泡影響沉降速度并不固定,尤其是處于中間粒徑的顆粒污泥沉速變動(dòng)較大,其中1.5~2.5mm的顆粒污泥沉降速度與清水柱中的差值范圍在-36.96~-6m/h。打破氣泡對此類污泥沉速的影響,對于顆粒污泥的形成與保留具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

第 1 章 緒論果汁廢水概況 果汁行業(yè)現(xiàn)狀汁是以水果為原料，通過粉碎、壓榨等工序而獲得的汁液。而蘋果保存還是風(fēng)味方面都較其他水果有明顯優(yōu)勢，因此大多數(shù)果汁廠商用作果汁生產(chǎn)時(shí)的勾兌與調(diào)味。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織報(bào)告，在 2005 年，全球蘋果汁產(chǎn)量由 76.9 萬噸增加到 135.7 萬噸，亞洲以 57.4%的全球第一位。我國是世界最大的蘋果生產(chǎn)國，2017 年，世界蘋果多萬噸，中國達(dá) 4380 萬噸，年均生產(chǎn)濃縮蘋果汁 70 萬以上，位居]。

圖 1-2 2014 年全球蘋果汁產(chǎn)量區(qū)域分布Fig. 1-2 Regional distribution of global apple juice production in 2014源：聯(lián)合國糧農(nóng)組織美等發(fā)達(dá)國家長期以來占據(jù)著果汁的主要消費(fèi)市場。據(jù)德國果汁工數(shù)據(jù)顯示，2014 年德國以人均 32 升的果汁年飲用量位居世界第一芬蘭和美國位列其后。中國的果汁消費(fèi)雖然與之有較大差距（中國但近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、政府在冷鏈物流體系方面的費(fèi)者購買能力的增強(qiáng)及對生活品質(zhì)要求的提高，中國對果汁飲料的，展現(xiàn)出巨大的市場消費(fèi)潛力。幾年，我國果汁零售額穩(wěn)步增長。2016 年我國果汁及果汁飲料零7 億升，同比增長了 1.88%。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-202行業(yè)前景分析及投資研究報(bào)告》預(yù)計(jì)，2018 年我國果汁零售量將達(dá)零售額將突破 1000 億元。

圖 1-3 果汁生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)圖Fig. 1-3 Production process and pollution production of fruit juice通過分析果汁生產(chǎn)工藝與產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)，可歸納出果汁生產(chǎn)廢水主要來源如下：（1）原果清洗廢水：主要來自洗果池中排放的原果沖洗廢水。（2）設(shè)備清洗廢水：生產(chǎn)設(shè)備在果汁生產(chǎn)過程中浸泡于果膠、糖等高濃度有機(jī)混合液中，為防止有機(jī)物結(jié)垢、堵塞管道，需及時(shí)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行清洗，以延長其使用壽命。（3）罐底物廢水：產(chǎn)生于臥螺進(jìn)料罐，是果汁經(jīng)膜孔徑小于 0.02um 的超濾裝置后截留在罐底的濃廢水，所以也稱之為超濾廢水。以 40t/h 的果汁生產(chǎn)線為例，每天要排罐底物廢水流量大于 30m3，該廢水含有大量大分子有機(jī)物，不可溶物含量達(dá) 5~8%，COD 含量更是高達(dá) 100000mg/L 以上。據(jù)介紹，果汁生產(chǎn)企業(yè)每生產(chǎn) 1t 濃縮果汁需消耗原果約 7~7.5t[2]，廢水產(chǎn)生量約 16~18t。果汁廢水含有大量有機(jī)酸，其成分主要為 2－羥基丁二酸、枸櫞酸、

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于雷;彭劍峰;宋永會;徐東耀;;厭氧反應(yīng)器的酸化及其恢復(fù)研究進(jìn)展[J];工業(yè)水處理;2011年08期

2 李志健;遲金娟;;果汁廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J];工業(yè)水處理;2010年11期

3 朱月琪;張麗娟;曾國驅(qū);許玫英;孫國萍;;低濃度氨氮廢水在ABR中的厭氧氨氧化研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2010年06期

4 程曉波;;厭氧顆粒污泥的性質(zhì)及其在污水處理中的應(yīng)用[J];中國市政工程;2010年02期

5 胡成亮;馮權(quán)莉;寧平;任友昌;;厭氧生物處理的動(dòng)力學(xué)綜述[J];化工科技;2008年05期

6 葉長兵;韓相奎;湯潔;艾勝書;;異波折板復(fù)合厭氧反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)模型研究[J];玉溪師范學(xué)院學(xué)報(bào);2008年08期

7 胡勇;尚連生;劉永紅;郁翠華;;厭氧顆粒污泥床反應(yīng)器污泥的流失與對策[J];工業(yè)用水與廢水;2007年04期

8 董春娟;呂炳南;;厭氧顆粒污泥的性能研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2007年06期

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本文編號：2785072