兩相厭氧—膜生物反應(yīng)器處理中藥廢水中試研究及數(shù)學(xué)模擬
發(fā)布時(shí)間:2023-05-14 21:41
國家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃指出,我國環(huán)境保護(hù)形式依然嚴(yán)峻,主要污染物指標(biāo)排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境容量,水環(huán)境減排目標(biāo)非常艱巨。目前,制藥工業(yè)不斷壯大和發(fā)展,據(jù)統(tǒng)計(jì),制藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.7%,而污水排放量占2%,已經(jīng)成為國家環(huán)境保護(hù)規(guī)劃重點(diǎn)治理的12個(gè)行業(yè)之一。中藥廢水屬于高濃度難降解有機(jī)廢水,有機(jī)污染物種類多、濃度高,采用常規(guī)的生物處理方法難以達(dá)標(biāo)排放。通過分析中藥廢水水質(zhì)特點(diǎn)和比較多種廢水處理路線與工藝,并在小試研究成果的基礎(chǔ)上,提出了利用“CSTR產(chǎn)酸相—UASBAF復(fù)合產(chǎn)甲烷相—膜生物反應(yīng)器”這一技術(shù)路線處理該種廢水的中試方案。 通過對(duì)兩相厭氧-膜生物反應(yīng)器工藝處理中藥廢水中試試驗(yàn)研究,考察了工藝系統(tǒng)的運(yùn)行效果,結(jié)果表明,兩相厭氧-膜生物反應(yīng)器工藝處理高濃度中藥廢水在技術(shù)上是可行的,能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。產(chǎn)酸相啟動(dòng)42天后平均COD去除率為32%~52%,容積負(fù)荷可達(dá)到30~42kgCOD/m3·d。發(fā)酵類型呈丁酸型發(fā)酵類型,揮發(fā)酸含量從3.65%提高到23.09%,可生化性大大提高。產(chǎn)甲烷相經(jīng)過20天成功完成啟動(dòng),運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)COD平均去除率為86.7%,平均容積負(fù)荷為4.5 k...
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究的目的和意義
1.2 中藥廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 物化處理法
1.2.2 生物處理技術(shù)
1.3 兩相厭氧-MBR生物處理技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.3.1 兩相厭氧生物處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 膜生物反應(yīng)器在國內(nèi)外廢水處理中的研究現(xiàn)狀
1.4 廢水處理數(shù)學(xué)模型在國內(nèi)外的研究進(jìn)展
1.4.1 好氧活性污泥數(shù)學(xué)模型
1.4.2 厭氧消化數(shù)學(xué)模型
1.5 目前研究存在的問題
1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 課題研究技術(shù)路線
2.2 中試試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)用水的來源與水質(zhì)
2.2.2 試驗(yàn)裝置
2.3 主要分析項(xiàng)目及方法
2.3.1 主要分析項(xiàng)目
2.3.2 液相末端發(fā)酵產(chǎn)物的分析
2.4 污泥的接種、培養(yǎng)與馴化
2.4.1 污泥的接種
2.4.2 污泥的培養(yǎng)與馴化
2.5 DGGE 技術(shù)
2.5.1 主要儀器設(shè)備
2.5.2 試驗(yàn)所用試劑及配制
2.5.3 DGGE 電泳過程
第3章 兩相厭氧-MBR處理中藥廢水的中試研究
3.1 CSTR產(chǎn)酸相的運(yùn)行結(jié)果
3.1.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.1.2 啟動(dòng)期出水可生化性分析
3.1.3 啟動(dòng)期的pH值
3.1.4 產(chǎn)酸相運(yùn)行結(jié)果分析
3.2 UASBAF產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行結(jié)果
3.2.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.2.2 啟動(dòng)期的pH值
3.2.3 產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行結(jié)果分析
3.3 膜生物反應(yīng)器運(yùn)行結(jié)果
3.3.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.3.2 污泥濃度的變化情況
3.3.3 污泥濃度與COD去除率的關(guān)系
3.3.4 膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行結(jié)果分析
3.4 兩相厭氧-MBR種群結(jié)構(gòu)及群落演替解析
3.4.1 污泥樣品的準(zhǔn)備與基因組DNA 的提取
3.4.2 污泥樣品DNA 165 rDNA 的PCR 擴(kuò)增
3.4.3 兩相厭氧-MBR種群結(jié)構(gòu)及群落演替解析
3.5 本章小結(jié)
第4章 兩相厭氧-MBR處理中藥廢水?dāng)?shù)學(xué)模型研究
4.1 兩相厭氧數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.1.1 模型假設(shè)及底物降解過程
4.1.2 平衡方程的建立
4.1.3 模型參數(shù)確定
4.1.4 模型參數(shù)求解
4.1.5 模型模擬結(jié)果分析
4.2 膜生物反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.2.1 模型的假設(shè)和限定
4.2.2 進(jìn)水組分和模型參數(shù)的確定
4.2.3 MBR平衡方程的建立
4.2.4 模型模擬結(jié)果分析
4.3 兩相厭氧-MBR組合工藝數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.3.1 ADM1 與ASM1 的結(jié)合思想
4.3.2 組合工藝數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩相厭氧生物處理工藝的故障診斷與修復(fù)
5.1 故障診斷與修復(fù)可行性理論分析
5.1.1 初始生態(tài)系統(tǒng)
5.1.2 頂極群落的內(nèi)平衡與反饋調(diào)節(jié)機(jī)制
5.1.3 生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性與穩(wěn)定性
5.2 中藥二廠兩相厭氧生物處理工藝故障診斷
5.2.1 厭氧生物處理單元反應(yīng)器的故障診斷
5.2.2 中藥二廠厭氧處理工藝運(yùn)行的系統(tǒng)故障診斷
5.3 中藥二廠兩相厭氧生物處理工藝的運(yùn)行故障修復(fù)
5.3.1 產(chǎn)酸相反應(yīng)器的故障修復(fù)
5.3.2 產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器的故障修復(fù)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝
個(gè)人簡歷
本文編號(hào):3817819
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究的目的和意義
1.2 中藥廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 物化處理法
1.2.2 生物處理技術(shù)
1.3 兩相厭氧-MBR生物處理技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.3.1 兩相厭氧生物處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 膜生物反應(yīng)器在國內(nèi)外廢水處理中的研究現(xiàn)狀
1.4 廢水處理數(shù)學(xué)模型在國內(nèi)外的研究進(jìn)展
1.4.1 好氧活性污泥數(shù)學(xué)模型
1.4.2 厭氧消化數(shù)學(xué)模型
1.5 目前研究存在的問題
1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 課題研究技術(shù)路線
2.2 中試試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)用水的來源與水質(zhì)
2.2.2 試驗(yàn)裝置
2.3 主要分析項(xiàng)目及方法
2.3.1 主要分析項(xiàng)目
2.3.2 液相末端發(fā)酵產(chǎn)物的分析
2.4 污泥的接種、培養(yǎng)與馴化
2.4.1 污泥的接種
2.4.2 污泥的培養(yǎng)與馴化
2.5 DGGE 技術(shù)
2.5.1 主要儀器設(shè)備
2.5.2 試驗(yàn)所用試劑及配制
2.5.3 DGGE 電泳過程
第3章 兩相厭氧-MBR處理中藥廢水的中試研究
3.1 CSTR產(chǎn)酸相的運(yùn)行結(jié)果
3.1.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.1.2 啟動(dòng)期出水可生化性分析
3.1.3 啟動(dòng)期的pH值
3.1.4 產(chǎn)酸相運(yùn)行結(jié)果分析
3.2 UASBAF產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行結(jié)果
3.2.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.2.2 啟動(dòng)期的pH值
3.2.3 產(chǎn)甲烷相的運(yùn)行結(jié)果分析
3.3 膜生物反應(yīng)器運(yùn)行結(jié)果
3.3.1 啟動(dòng)期有機(jī)物的去除情況
3.3.2 污泥濃度的變化情況
3.3.3 污泥濃度與COD去除率的關(guān)系
3.3.4 膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行結(jié)果分析
3.4 兩相厭氧-MBR種群結(jié)構(gòu)及群落演替解析
3.4.1 污泥樣品的準(zhǔn)備與基因組DNA 的提取
3.4.2 污泥樣品DNA 165 rDNA 的PCR 擴(kuò)增
3.4.3 兩相厭氧-MBR種群結(jié)構(gòu)及群落演替解析
3.5 本章小結(jié)
第4章 兩相厭氧-MBR處理中藥廢水?dāng)?shù)學(xué)模型研究
4.1 兩相厭氧數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.1.1 模型假設(shè)及底物降解過程
4.1.2 平衡方程的建立
4.1.3 模型參數(shù)確定
4.1.4 模型參數(shù)求解
4.1.5 模型模擬結(jié)果分析
4.2 膜生物反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.2.1 模型的假設(shè)和限定
4.2.2 進(jìn)水組分和模型參數(shù)的確定
4.2.3 MBR平衡方程的建立
4.2.4 模型模擬結(jié)果分析
4.3 兩相厭氧-MBR組合工藝數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.3.1 ADM1 與ASM1 的結(jié)合思想
4.3.2 組合工藝數(shù)學(xué)模型的建立及模擬結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩相厭氧生物處理工藝的故障診斷與修復(fù)
5.1 故障診斷與修復(fù)可行性理論分析
5.1.1 初始生態(tài)系統(tǒng)
5.1.2 頂極群落的內(nèi)平衡與反饋調(diào)節(jié)機(jī)制
5.1.3 生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性與穩(wěn)定性
5.2 中藥二廠兩相厭氧生物處理工藝故障診斷
5.2.1 厭氧生物處理單元反應(yīng)器的故障診斷
5.2.2 中藥二廠厭氧處理工藝運(yùn)行的系統(tǒng)故障診斷
5.3 中藥二廠兩相厭氧生物處理工藝的運(yùn)行故障修復(fù)
5.3.1 產(chǎn)酸相反應(yīng)器的故障修復(fù)
5.3.2 產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器的故障修復(fù)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
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