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(guān)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(zhì)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(shù)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(fù)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(fù)合微電解材料,并提出以此微電解材料為基礎(chǔ)設(shè)計的微電解處理系統(tǒng)作為預(yù)處理,將其與UASB、SBR生物反應(yīng)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(jié)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(jié)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(fù)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(yù)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(yīng)器穩(wěn)定運行后,該復(fù)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(fù)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(yīng)器中PVA凝膠顆粒中微生物的變化。結(jié)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(jié)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(guān)鍵詞】:印染廢水 微電解 PVA凝膠小球 UASB-SBR 氨氮
【學(xué)位授予單位】:西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)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(shù)的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 物理化學(xué)聯(lián)合技術(shù)12-13
- 1.2.2 化學(xué)技術(shù)13-14
- 1.2.3 生物技術(shù)14
- 1.3 鐵炭微電解技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-17
- 1.3.1 鐵炭微電解技術(shù)的基本原理14-16
- 1.3.2 鐵炭微電解技術(shù)的工藝特點16
- 1.3.3 鐵炭微電解技術(shù)的優(yōu)缺點16
- 1.3.4 新型燒結(jié)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(shù)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(shù)的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4.1 厭氧(UASB)生物處理技術(shù)簡介17-18
- 1.4.2 好氧(SBR)生物處理技術(shù)簡介18
- 1.4.3 厭氧(UASB)-好氧(SBR)組合生物處理技術(shù)簡介18-19
- 1.5 鋁炭微電解技術(shù)的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.5.1 鋁炭微電解技術(shù)的基本原理及特點19
- 1.5.2 鋁炭微電解技術(shù)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(yù)處理技術(shù)的選擇22
- 2.1.2 厭氧反應(yīng)器的選擇22
- 2.1.3 好氧反應(yīng)器的選擇22
- 2.1.4 PVA生物處理技術(shù)的選擇22
- 2.2 實驗流程及裝置的設(shè)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(zhì)及反應(yīng)器運行參數(shù)的測定30
- 2.4.2 微電解材料的性質(zhì)測定30-31
- 2.4.3 實驗儀器及設(shè)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(jié)溫度的確定34-35
- 3.2.5 鐵炭微電解材料的物理性質(zhì)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(jié)37-40
- 4 鐵炭微電解-裝載PVA凝膠小球的UASB復(fù)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(yù)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(fù)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(jié)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(yīng)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(yīng)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(yīng)器中PVA凝膠顆粒微生物相的分析54-58
- 5.6.1 UASB反應(yīng)器的一次啟動54-56
- 5.6.2 UASB反應(yīng)器的二次啟動56-58
- 5.7 本章小結(jié)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(jié)溫度的確定61-62
- 6.2.2 鋁炭比的確定62
- 6.2.3 燒結(jié)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(jié)65-66
- 7 結(jié)論66-68
- 參考文獻68-74
- 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文清單74-76
- 致謝76
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