微電解—生物組合工藝連續(xù)化處理印染廢水試驗研究
本文關鍵詞:微電解—生物組合工藝連續(xù)化處理印染廢水試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:印染廢水具有COD濃度高、可生化性差、水質變化大、難降解以及色度深等特點,該廢水是當前水系環(huán)境的重點污染源和工業(yè)廢水處理的難點和焦點之一。目前采用傳統(tǒng)的生化方法或其他單項處理技術處理此類廢水難以達到良好的處理效果。尤其是當前新型復雜染料的大量使用以及越來越來為嚴格的國家和地方環(huán)保標準致使目前我國對印染廢水的治理面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本研究基于目前我國印染廢水現(xiàn)狀,自行制備處理效果好、成本低廉、操作簡單的新型復合微電解材料,并提出以此微電解材料為基礎設計的微電解處理系統(tǒng)作為預處理,將其與UASB、SBR生物反應器聯(lián)用對實際印染廢水展開處理研究。本論文主要研究內(nèi)容及結論如下:(1)鐵炭微電解材料的制備及其實際廢水連續(xù)化處理工藝研究在Ti O2含量為6%,鐵炭比1:1,燒結溫度800℃,粘合劑含量2%時自制微電解材料對該廢水的氨氮、COD以及色度去除率分別達到89.7%,78.0%,90.0%;經(jīng)過22天的連續(xù)運行,微電解處理系統(tǒng)的氨氮、COD去除率分別穩(wěn)定在80%,70%以上,色度去除率為90%;微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對該廢水有很強的色度去除效果(降至30倍以下)。(2)鐵炭微電解-裝載PVA凝膠小球的UASB復合工藝處理印染廢水的研究在水力停留時間為6 h,進水p H 3.5,絮凝p H 8.0時,微電解預處理工藝處理效果最好(COD達到75%);鐵炭微電解處理系統(tǒng)經(jīng)過33天連續(xù)運行,該系統(tǒng)(處理時間6 h,處理p H 3.5,絮凝p H 8.0)對該廢水COD去除率穩(wěn)定在45%以上;UASB反應器穩(wěn)定運行后,該復合工藝出水COD穩(wěn)定在200-400 mg/L之間;經(jīng)過掃描電鏡觀察裝載UASB的PVA凝膠小球表面和內(nèi)部均富集大量微生物,這是該復合工藝處理能力增強的主要原因。(3)鐵炭微電解-UASB-SBR連續(xù)處理印染廢水的研究當進水COD為1000-1800 mg/L、氨氮5-15 mg/L、色度100-150倍時,通過鐵炭微電解連續(xù)系統(tǒng)處理后出水COD在200-600 mg/L之間、氨氮在3 mg/L以下、色度可降至20倍以下。經(jīng)裝填PVA凝膠小球的UASB處理后出水COD穩(wěn)定在200-500 mg/L之間;印染廢水經(jīng)過微電解系統(tǒng)處理后出水BOD5/COD比值(0.2-1.6)顯著提高,遠遠高于原水的BOD5/COD比值(0.2-0.6),即可生化性顯著提高。微電解系統(tǒng)對磷的處理效率達到80%以上;采用鐵炭微電解-裝載PVA凝膠小球UASB-裝載PVA凝膠小球SBR工藝處理實際印染廢水,出水COD濃度穩(wěn)定在200 mg/L以下,COD去除率穩(wěn)定在85%以上;通過掃描電鏡觀察UASB反應器中PVA凝膠顆粒中微生物的變化。結果發(fā)現(xiàn),隨著運行時間的延長PVA凝膠顆粒內(nèi)部的微生物不斷增加,而且菌群種類也逐漸增多。(4)鋁炭微電解材料的制備及其連續(xù)處理實際印染廢水的研究在處理p H為12,處理時間9 h時,自制鋁炭微電解材料(鋁炭比1:2,煅燒時間1.5 h)對該廢水的COD、氨氮及色度去除率分別達到55.6%,71.1%,68.0%;15天連續(xù)運行的結果表明,鋁炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)(處理時間9 h)在不需對廢水進行p H調(diào)節(jié)的情況下COD、氨氮及色度去除率分別穩(wěn)定在50%,60%,70%以上;鋁炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)在進水無需調(diào)節(jié)p H條件下處理實際印染廢水,系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間出水穩(wěn)定且處理效果良好,最終出水氨氮濃度降至5 mg/L以下。
【關鍵詞】:印染廢水 微電解 PVA凝膠小球 UASB-SBR 氨氮
【學位授予單位】:西安工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X791
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 1 緒論12-22
- 1.1 印染廢水概況12
- 1.1.1 印染廢水的來源12
- 1.1.2 印染廢水的特點12
- 1.2 印染廢水處理技術的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 物理化學聯(lián)合技術12-13
- 1.2.2 化學技術13-14
- 1.2.3 生物技術14
- 1.3 鐵炭微電解技術的研究現(xiàn)狀14-17
- 1.3.1 鐵炭微電解技術的基本原理14-16
- 1.3.2 鐵炭微電解技術的工藝特點16
- 1.3.3 鐵炭微電解技術的優(yōu)缺點16
- 1.3.4 新型燒結一體化鐵炭微電解材料的特點16-17
- 1.3.5 鐵炭微電解技術處理印染廢水的研究現(xiàn)狀17
- 1.4 厭氧-好氧生物處理技術的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4.1 厭氧(UASB)生物處理技術簡介17-18
- 1.4.2 好氧(SBR)生物處理技術簡介18
- 1.4.3 厭氧(UASB)-好氧(SBR)組合生物處理技術簡介18-19
- 1.5 鋁炭微電解技術的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.5.1 鋁炭微電解技術的基本原理及特點19
- 1.5.2 鋁炭微電解技術處理廢水的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.6 研究意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點20-22
- 1.6.1 研究意義20
- 1.6.2 研究內(nèi)容20
- 1.6.3 創(chuàng)新點20-22
- 2 實驗裝置及方法22-32
- 2.1 印染廢水處理工藝流程的選擇22
- 2.1.1 預處理技術的選擇22
- 2.1.2 厭氧反應器的選擇22
- 2.1.3 好氧反應器的選擇22
- 2.1.4 PVA生物處理技術的選擇22
- 2.2 實驗流程及裝置的設計22-26
- 2.2.1 微電解工藝流程及裝置22-24
- 2.2.2 UASB工藝流程及裝置24-25
- 2.2.3 SBR工藝流程及裝置25
- 2.2.4 微電解-UASB-SBR組合工藝流程及裝置25-26
- 2.3 實驗材料26-30
- 2.3.1 實驗試劑26-27
- 2.3.2 實驗用水27-28
- 2.3.3 材料28-30
- 2.4 實驗分析項目與檢測方法30-32
- 2.4.1 廢水、污泥的性質及反應器運行參數(shù)的測定30
- 2.4.2 微電解材料的性質測定30-31
- 2.4.3 實驗儀器及設備31-32
- 3 鐵炭微電解材料的制備及其實際廢水連續(xù)化處理工藝研究32-40
- 3.1 鐵炭微電解材料的制備路線32
- 3.2 鐵炭微電解材料的制備工藝32-35
- 3.2.1 TiO2含量的確定33
- 3.2.2 粘合劑含量的確定33-34
- 3.2.3 鐵炭比的確定34
- 3.2.4 燒結溫度的確定34-35
- 3.2.5 鐵炭微電解材料的物理性質35
- 3.3 鐵炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)35-37
- 3.3.1 微電解連續(xù)處理系統(tǒng)的工藝流程35-36
- 3.3.2 微電解處理系統(tǒng)連續(xù)運行效果36-37
- 3.3.4 機理研究37
- 3.4 本章小結37-40
- 4 鐵炭微電解-裝載PVA凝膠小球的UASB復合工藝處理印染廢水的研究40-48
- 4.1 實驗裝置及方法40-42
- 4.2 鐵炭微電解預處理工藝42-44
- 4.2.1 水力停留時間的確定42
- 4.2.2 進水pH的確定42-43
- 4.2.3 絮凝pH的確定43
- 4.2.4 連續(xù)處理43-44
- 4.3 UASB-PVA系統(tǒng)啟動44
- 4.4 微電解-UASB-PVA復合工藝對實際印染廢水的處理效果44-45
- 4.5 PVA凝膠小球的變化45-46
- 4.6 本章小結46-48
- 5 鐵炭微電解-UASB-SBR連續(xù)處理印染廢水的研究48-60
- 5.1 鐵炭微電解-UASB-SBR工藝實驗裝置及方法48-49
- 5.2 UASB反應器的馴化49
- 5.3 鐵炭微電解系統(tǒng)對印染廢水的連續(xù)處理效果49-52
- 5.3.1 鐵炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對實際廢水COD去除效果49-50
- 5.3.2 鐵炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對實際廢水氨氮去除效果50-51
- 5.3.3 鐵炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對實際廢水色度去除效果51
- 5.3.4 鐵炭微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對實際廢水可生化性的改善的效果51
- 5.3.5 微電解連續(xù)處理系統(tǒng)對實際印染廢水總磷的去除效果51-52
- 5.4 UASB對微電解出水的處理效果52-54
- 5.4.1 有機負荷和產(chǎn)氣量的變化和分析52-53
- 5.4.2 VFA變化和分析53
- 5.4.3 ORP和反應區(qū)pH的變化和分析53-54
- 5.5 整個工藝對實際印染廢水的處理效果54
- 5.6 UASB反應器中PVA凝膠顆粒微生物相的分析54-58
- 5.6.1 UASB反應器的一次啟動54-56
- 5.6.2 UASB反應器的二次啟動56-58
- 5.7 本章小結58-60
- 6 印染廢水鋁炭微電解連續(xù)處理工藝研究60-66
- 6.1 實驗材料及方法61
- 6.2 鋁炭微電解材料的制備61-62
- 6.2.1 燒結溫度的確定61-62
- 6.2.2 鋁炭比的確定62
- 6.2.3 燒結時間的確定62
- 6.3 鋁炭微電解材料的廢水處理效果62-63
- 6.3.1 處理pH對廢水處理效果的影響63
- 6.3.2 處理時間對廢水處理效果的影響63
- 6.4 主要因素排序及最佳工藝條件63-64
- 6.5 鋁炭微電解處理系統(tǒng)連續(xù)運行效果64-65
- 6.6 本章小結65-66
- 7 結論66-68
- 參考文獻68-74
- 作者攻讀學位期間發(fā)表論文清單74-76
- 致謝76
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