高效厭氧技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2020-06-10 20:42
【摘要】: 紹興污水處理廠負責(zé)處理紹興市、縣兩級的生活污水和工業(yè)廢水,日處理能力70萬噸。其處理的廢水為含8%的市政污水、90%印染廢水及2%的其他工業(yè)廢水的混合印染廢水。印染廢水又主要來源于堿減量印染廢水;旌嫌∪緩U水具有有機污染物濃度高、pH(9.14-10.21)、COD、色度深、SS(懸浮物)均高及低BOD/COD(有別于其它的印染廢水或市政廢水)等特點,屬難處理的工業(yè)廢水類。 在過去的四年里,紹興污水廠很好地履行了其處理廢水的任務(wù),處理出水始終能達到國家排放標準。然而,由于其主體工藝是好氧,由此必須面對好氧工藝本身帶來的廢水處理高成本問題及制約其發(fā)展的瓶頸——剩余污泥處置問題。而厭氧處理技術(shù)具有高COD去除率、低污泥產(chǎn)率、可以產(chǎn)生沼氣、回收能源等諸多優(yōu)點,可能成為解決這兩個問題的途徑。因此,本論文的嘗試探討了將高效厭氧技術(shù)在處理紹興印染廢水及污泥減量化中的可行性及其效果。 該研究的主要結(jié)論如下: 高效厭氧技術(shù)的中試研究采用了三類厭氧反應(yīng)器AnaEG、折流板式ABR和回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器APFR。處理后COD平均消減量分別為494、393、307 mg/L,消減幅度分別為36.0%、28.6%和22.4%。AnaEG反應(yīng)器處理后BOD平均降低了近100 mg/L;ABR和APFR分別降低了8和61 mg/L。B/C最終都保持0.4左右或略高于0.4,處于易生化降解范圍內(nèi)。經(jīng)厭氧處理后C:N:P的比例都是明顯改觀的。硫酸鹽還原作用使出水硫化物的增加,產(chǎn)甲烷菌的生長受到嚴重抑制,各反應(yīng)器均未大量產(chǎn)生沼氣。后續(xù)好氧階段能正常運行。 一期厭氧池清理改造后,厭氧出水COD均值平均削減了165 mg/L,BOD平均削減了40 mg/L, B/C略有提高。硫酸鹽含量削減70 mg/L左右,SS均值降低了81 mg/L。厭氧對TN和TP的削減幅度都不大,C:N:P的比例都有所優(yōu)化。進出水pH均值分別為9.58、8.51,變化范圍明顯減小。成本分析表明厭氧工藝的使用使可以污水廠處理總成本降低490萬元/年左右。 AnaEG對TA的降解率為8.5%,說明TA是難于被厭氧降解。GC-MS分析表明經(jīng)AnaEG處理后,烷烴含量由進水的71.26%下降到出水的19.57%,有機物種類由進水的112降到了64。AnaEG反應(yīng)器對高級烷烴這類對產(chǎn)甲烷菌等厭氧菌有很強毒性的物質(zhì)也有很高的降解效率。三種毒性測定方法測定均表明廢水毒性很強,AnaEG則可大大減輕廢水的毒性。 衛(wèi)生填埋場內(nèi)厭氧消化了一年的顆粒污泥產(chǎn)甲烷活性最高,最適合做接種用的顆粒污泥,其可以加速反應(yīng)器的啟動。掃描電鏡分析表明,三個泥樣(分別為:填埋場內(nèi)厭氧消化一年后的泥、消化前即好氧剩余污泥濃縮壓濾后的泥及運行了400 d的AnaEG內(nèi)的顆粒泥)的微生物結(jié)構(gòu)有很大不同,而PCR-DGGE表明三個泥樣的菌種類型差異不大,這些顆粒污泥的粒徑分布存在著明顯的差異。據(jù)此提出了填埋場生產(chǎn)顆粒污泥的污泥顆;^程的新三步模型。 在出水TCOD均在排放標準150 mg/L以下的前提下,好氧剩余污泥回流比率可達到好氧處理時剩余污泥量的60%。進水高pH能有效促進剩余污泥減量化。SRT為10 d和25 d的好氧剩余污泥,最大污泥回流比率分別可達60%和40%。好氧和厭氧/兼性菌在污泥產(chǎn)率上的明顯差異,是不同pH條件或不同SRT的剩余污泥在減量化時會有不同最大削減量的重要原因。生產(chǎn)應(yīng)用表明,一期污泥可減量0.24噸干泥/萬噸水;二期污泥可減量0.45噸干泥/萬噸水。 從AnaEG內(nèi)提取的好氧TA降解菌JD-1經(jīng)生理生化及分子生物學(xué)鑒定為銅綠假單胞菌,厭氧TA降解菌JD-2鑒定為蠟狀芽孢桿菌。JD-1 24 h內(nèi)對1000 mg/L TA降解率99%,JD-2 72 h內(nèi)對1000 mg/L TA降解率98%。GC-MS分析表明厭、好氧降解途徑有較大不同。高效兼性厭氧染料脫色菌JD-3也為銅綠假單胞菌,其72 h內(nèi)可使各類100 mg/L的多種染料完全脫色,染料脫色在缺氧條件下最好。
【圖文】:
圖 2-3 折板式厭氧反應(yīng)器Fig. 2-3 The photograph of the pilot-scale ABR2)APFR 厭氧器回轉(zhuǎn)式厭氧器如圖 2-4 和 2-5 所示。呈跑道形,,結(jié)構(gòu)及運行方式與氧化溝基本相同,有效容 28 m3。在APFR反應(yīng)器內(nèi),裝設(shè)有水力推流器,達到使污水與厭氧污泥充分接觸的目的,同保持整體上水流的呈推流狀,有一定的濃度梯度。此反應(yīng)器處理污水時,既可按SBR工藝實歇運行方式處理污水,也可連續(xù)進水、間歇攪拌方式運行,達到靈活控制的目的。以SBR工行時,反應(yīng)器集反應(yīng)與沉淀功能于一體,可省去中沉池的使用;而以后一種方式運行時,則用中沉池作為三相分離器,達到有效分離泥水的目的。本中試前一個月按SBR方式運行,其后一種方式運行,每 2.5 h開攪拌 2.5 分鐘。即以普通沉淀池為三相分離器;亓魑勰嗯c進起進入反應(yīng)器;亓髁空汲鏊康 20%。水攪拌器出水
圖 2-5 回轉(zhuǎn)式厭氧反應(yīng)器Fig. 2-5 The photograph of the pilot-scale APFR)AnaEG 厭氧反應(yīng)器naEG 厭氧反應(yīng)器是厭氧顆粒污泥膨脹床(Expanded Granular Sludge Bed ,簡稱 EGSB)其由上海交大發(fā)明設(shè)計(屬專利性工藝技術(shù))。該反應(yīng)是當前國內(nèi)外最先進的高效厭氧之一,其外形為圓柱塔形,污水從底部進入反應(yīng),然后經(jīng)厭氧反應(yīng)從上端的三相分離器個過程中無水力循環(huán)且無攪拌混合器。反應(yīng)器的特點有:AnaEG 是在 UASB 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,吸收了 UASB 反應(yīng)器的大部分優(yōu)點,技術(shù)上更先進AnaEG 能很好地實現(xiàn)均勻布水,促使泥水的混合接觸更加充分;由于反應(yīng)器的構(gòu)造十分粒污泥的形成,且可以將污泥濃度控制在 50 至 60 g/L,從而能保持較高的降解污染物與傳統(tǒng)反應(yīng)器相比,占地面積及空間更小,節(jié)約土地資源。 AnaEG 反應(yīng)器內(nèi),顆;勰鄬佑上露铣什痪鶆蚺蛎洜顟B(tài),廢水在反應(yīng)器中不發(fā)生現(xiàn)象,出水不循環(huán),反應(yīng)器中的顆;勰嗟募毦喾譃楫a(chǎn)酸相集中區(qū)和產(chǎn)甲烷相集中區(qū)集中區(qū)在產(chǎn)甲烷相集中區(qū)的下部,水流先通過產(chǎn)酸相集中區(qū),然后到達產(chǎn)甲烷相集中區(qū)可以實現(xiàn)在一個反應(yīng)器內(nèi)的兩相厭氧反應(yīng)效果。因此,其可以承受較高的有機負荷,進高可至 30000mg/L,對 pH 也可以有較好的抗沖擊性。同時,對 COD 的消減也比常規(guī)反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X791
本文編號:2706833
【圖文】:
圖 2-3 折板式厭氧反應(yīng)器Fig. 2-3 The photograph of the pilot-scale ABR2)APFR 厭氧器回轉(zhuǎn)式厭氧器如圖 2-4 和 2-5 所示。呈跑道形,,結(jié)構(gòu)及運行方式與氧化溝基本相同,有效容 28 m3。在APFR反應(yīng)器內(nèi),裝設(shè)有水力推流器,達到使污水與厭氧污泥充分接觸的目的,同保持整體上水流的呈推流狀,有一定的濃度梯度。此反應(yīng)器處理污水時,既可按SBR工藝實歇運行方式處理污水,也可連續(xù)進水、間歇攪拌方式運行,達到靈活控制的目的。以SBR工行時,反應(yīng)器集反應(yīng)與沉淀功能于一體,可省去中沉池的使用;而以后一種方式運行時,則用中沉池作為三相分離器,達到有效分離泥水的目的。本中試前一個月按SBR方式運行,其后一種方式運行,每 2.5 h開攪拌 2.5 分鐘。即以普通沉淀池為三相分離器;亓魑勰嗯c進起進入反應(yīng)器;亓髁空汲鏊康 20%。水攪拌器出水
圖 2-5 回轉(zhuǎn)式厭氧反應(yīng)器Fig. 2-5 The photograph of the pilot-scale APFR)AnaEG 厭氧反應(yīng)器naEG 厭氧反應(yīng)器是厭氧顆粒污泥膨脹床(Expanded Granular Sludge Bed ,簡稱 EGSB)其由上海交大發(fā)明設(shè)計(屬專利性工藝技術(shù))。該反應(yīng)是當前國內(nèi)外最先進的高效厭氧之一,其外形為圓柱塔形,污水從底部進入反應(yīng),然后經(jīng)厭氧反應(yīng)從上端的三相分離器個過程中無水力循環(huán)且無攪拌混合器。反應(yīng)器的特點有:AnaEG 是在 UASB 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,吸收了 UASB 反應(yīng)器的大部分優(yōu)點,技術(shù)上更先進AnaEG 能很好地實現(xiàn)均勻布水,促使泥水的混合接觸更加充分;由于反應(yīng)器的構(gòu)造十分粒污泥的形成,且可以將污泥濃度控制在 50 至 60 g/L,從而能保持較高的降解污染物與傳統(tǒng)反應(yīng)器相比,占地面積及空間更小,節(jié)約土地資源。 AnaEG 反應(yīng)器內(nèi),顆;勰鄬佑上露铣什痪鶆蚺蛎洜顟B(tài),廢水在反應(yīng)器中不發(fā)生現(xiàn)象,出水不循環(huán),反應(yīng)器中的顆;勰嗟募毦喾譃楫a(chǎn)酸相集中區(qū)和產(chǎn)甲烷相集中區(qū)集中區(qū)在產(chǎn)甲烷相集中區(qū)的下部,水流先通過產(chǎn)酸相集中區(qū),然后到達產(chǎn)甲烷相集中區(qū)可以實現(xiàn)在一個反應(yīng)器內(nèi)的兩相厭氧反應(yīng)效果。因此,其可以承受較高的有機負荷,進高可至 30000mg/L,對 pH 也可以有較好的抗沖擊性。同時,對 COD 的消減也比常規(guī)反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:X791
【引證文獻】
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本文編號:2706833
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