本文關鍵詞：強化除磷BAF-臭氧組合工藝深度處理石化廢水二級出水研究

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【摘要】：石油化工廢水有機物含量高,處理難度大,經(jīng)傳統(tǒng)生化工藝處理后的二級出水中仍然含有大量難降解有機物,同時廢水中磷的濃度普遍超標。環(huán)境保護部在2015年頒布了石油化工行業(yè)新的排放標準,提高COD的排放限值到50mg/L以下。在此大環(huán)境的要求下,我國許多石化綜合污水處理廠亟需對石化二級出水進行深度處理,滿足新的排標準,減少有機物和氮、磷營養(yǎng)元素的排放,減輕環(huán)境的負荷。本文采用強化除磷BAF-臭氧組合工藝深度處理石化二級出水,研究了不同量的FeSO4.7H2O對BAF小試反應器對除磷、脫氮和對微生物活性的影響；考察了運行參數(shù)對有機物和營養(yǎng)物質去除效果研究,考察了不同濾層高度有機物和營養(yǎng)物質變化情況,BAF進出水采用三維熒光光譜對有機物的變化情況進行了考察；洗優(yōu)化了反沖洗強度參數(shù)；強化除磷BAF-臭氧組合工藝深度處理石化二級出水進行了優(yōu)化研究。實驗結果表明：1、當FeS04的投量為9mg/L時,TP的去除率為51.7%,未投加藥劑的去除率僅為12.4%；COD的去除率提高了4.1%,FeSO4.7H2O的投量不高于9mg/L時能提高氨氮的去除效率,投加藥劑造成的微環(huán)境缺氧對TN的去除有利；投加亞鐵鹽后微生物的量減少,活性增強,亞鐵鹽的投量在12mg/L時表現(xiàn)出對SOUR的抑制作用,再進一步增大投量至15mg/L時表現(xiàn)出對脫氫酶活性的抑制。2、當HRT為3h,氣水比為3：1時,COD、氨氮、]TN、TP、SS的去除率效率最大,分別為18.43%、70%、15.64%、49.71%、48.64%,BOD5的去除率為70.29%；濾層的高度為95cm時,COD、氨氮、TP、SS的去除效率最高；BAF對熒光類有機物去除效果不明顯。3、水洗強度為6 L/(m2·s),氣洗強度為12 L/(m2·s)是本研究采用強化除磷BAF中試反應器的最優(yōu)反沖洗強度,反沖洗排水中SS的峰值在3min時達到峰值,該最終反沖洗排水中SS的濃度為50 mg/L,反沖洗排水中泥的呼吸速率為05mg/(mg·h),距離進水口1.3和2.2 m處的微生物量分別損失了4.4%和5.3%；提高氣洗強度會造成微生物的量損失增大,且對后期的恢復有較大影響,而氣洗強度減小則會沖洗不徹底。反沖洗后COD和NH4+-N的去除能力有一定下降,但很快去除能力得以恢復,并且隨著運行的繼續(xù)慢慢下降。4、中試研究表明,當臭氧投量為10mg/L時,COD的平均去除率達到了38.03%,出水COD達到35.54mg/L,TOC的去除率為11.45%；TP的濃度從0.47mg/L降低到0.094mg/L UV254從0.65下降到了0.167；出水色度均在25以下,含氮有機物經(jīng)臭氧氧化變成NH4+-N造成了氨氮濃度有一定升高,但是不影響出水達標排放。5、BAF單元出水中Fe2+對后續(xù)臭氧氧化單元有促進作用,COD的平均去除率為39.59%,臭氧出水的濃度為38.62mg/L,而未投加FeSO4的COD去除率為20.75%,UV254平均下降了0.549,而未投加FeSO4的UV254的平均下降了0.406,且投加FeSO4對色度的去除也有一定的效果。經(jīng)臭氧氧化后,熒光類物質明顯減少,一部分有機物礦化成了CO2和H2O,各相對分子質量的物質的量均有很大程度的減少。
【關鍵詞】：曝氣生物濾池 石化二級出水 強化除磷 反沖洗 臭氧氧化
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X78
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第1章 緒論14-27
• 1.1 課題背景14-15
• 1.1.1 石化廢水簡介14
• 1.1.2 石化廢水的危害14-15
• 1.2 石化廢水深度處理現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 物化法15-16
• 1.2.2 高級氧化法16-18
• 1.2.3 生物法18
• 1.3 曝氣生物濾池工藝簡介18-20
• 1.3.1 BAF濾池工作原理19
• 1.3.2 BAF的工藝特點19-20
• 1.4 BAF的除磷現(xiàn)狀及分析20-22
• 1.4.1 生物除磷機理21
• 1.4.2 化學除磷機理21-22
• 1.4.3 生物除磷與化學除磷的比較22
• 1.5 臭氧氧化技術及其研究進展22-25
• 1.5.1 臭氧氧化機理22-23
• 1.5.2 臭氧催化氧化技術23-24
• 1.5.3 臭氧在水處理中的應用24-25
• 1.6 研究目的與內容25-26
• 1.6.1 研究目的與意義25
• 1.6.2 研究內容25-26
• 1.7 技術路線26-27
• 第2章 實驗材料與方法27-35
• 2.1 實驗裝置27-29
• 2.1.1 強化除磷曝氣生物濾池小試裝置27-28
• 2.1.2 強化除磷中試BAF-臭氧組合裝置28-29
• 2.2 廢水水質29
• 2.3 分析方法29-35
• 2.3.1 常規(guī)指標測試方法29-30
• 2.3.2 石化廢水SS的測定30-31
• 2.3.3 特殊測試指標及測定方法31-35
• 第3章 強化除磷BAF小試試驗研究35-44
• 3.1 投加FeSO_4·7H_20對BAF除磷效果的影響35-36
• 3.2 投加FeSO_4·7H_2O對BAF運行效果的影響36-39
• 3.2.1 對COD、TOC去除的影響36-38
• 3.2.2 對NH_4~+-N、TN去除的影響38-39
• 3.3 投加FeSO_4·7H_2O對BAF不同高度微生物量及活性的影響39-42
• 3.3.1 不同高度微生物量的差異39-40
• 3.3.2 不同高度脫氫酶活性的差異40-41
• 3.3.3 不同高度生物膜呼吸速率的差異41-42
• 3.4 本章小結42-44
• 第4章 BAF中試反應器運行與優(yōu)化研究44-62
• 4.1 BAF啟動研究44-48
• 4.1.1 BAF啟動階段COD的變化情況44-45
• 4.1.2 BAF啟動階段氨氮的變化情況45-46
• 4.1.3 BAF啟動階段TP的變化情況46-47
• 4.1.4 BAF啟動階段SS的變化情況47
• 4.1.5 BAF中試反應器反沖洗周期確定47-48
• 4.2 水力負荷對強化除磷BAF中試反應器運行效果的影響48-52
• 4.2.1 停留時間對強化除磷BAF中試反應器COD去除的影響48-49
• 4.2.2 停留時間對強化除磷BAF中試反應器氨氮去除的影響49-50
• 4.2.3 停留時間對強化除磷BAF中試反應器TN去除的影響50
• 4.2.4 停留時間對強化除磷BAF中試反應器TP去除的影響50-51
• 4.2.5 停留時間對強化除磷BAF中試反應器SS去除的影響51-52
• 4.2.6 停留時間對強化除磷BAF中試反應器BOD_5的影響52
• 4.3 氣水比對強化除磷BAF中試反應器運行效果的影響52-55
• 4.3.1 氣水比對強化除磷BAF中試反應器COD去除的影響53
• 4.3.2 氣水比對強化除磷BAF中試反應器氨氮去除的影響53-54
• 4.3.3 氣水比對強化除磷BAF中試反應器SS去除的影響54-55
• 4.4 強化除磷BAF最佳運行條件下水質指標沿程變化情況55-58
• 4.4.1 COD的變化與濾料層高度的關系55-56
• 4.4.2 氨氮的變化與濾料層高度的關系56-57
• 4.4.3 TP的變化與濾料層高度的關系57
• 4.4.4 SS的變化與濾料層高度的關系57-58
• 4.5 強化除磷BAF穩(wěn)定階段進出水三維熒光光譜分析58-59
• 4.6 BAF填料表面微生物形態(tài)59-60
• 4.7 本章小結60-62
• 第5章 強化除磷BAF中試反應器反沖洗優(yōu)化研究62-70
• 5.1 實驗設計62-63
• 5.2 反沖洗泥量的變化63-64
• 5.3 反沖洗排水中污泥的SOUR64
• 5.4 反沖洗過程中BAF內微生物量和活性的變化64-66
• 5.5 不同工況下BAF處理效能的恢復66-68
• 5.6 本章小結68-70
• 第6章 強化除磷BAF-臭氧組合工藝處理石化二級出水的研究70-80
• 6.1 強化除磷BAF-臭氧組合工藝處理石化二級出水的研究70-74
• 6.1.1 去除COD的比較70-71
• 6.1.2 臭氧投量對TOC去除的影響71-72
• 6.1.3 臭氧投量對NH_4~+-N去除的影響72
• 6.1.4 臭氧投量對TP的影響72-73
• 6.1.5 臭氧投量對UV_(254)去除的影響73-74
• 6.1.6 臭氧投量對色度去除的影響74
• 6.2 加鐵與不加鐵對臭氧氧化效果的研究74-77
• 6.2.1 BAF進出水中鐵離子變化情況74-75
• 6.2.2 加鐵與不加鐵對COD去除效果的影響75-76
• 6.2.3 加鐵與不加鐵對UV_(254)去除效果的影響76
• 6.2.4 加鐵與不加鐵對色度去除效果的影響76-77
• 6.3 強化除磷BAF—臭氧組合工藝臭氧進出水三維熒光光譜分析77-78
• 6.4 強化除磷BAF—臭氧組合工藝臭氧進出水分子量的分布78
• 6.5 本章小結78-80
• 結論80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-93
• 攻讀學位期間的研究成果93

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