本文關(guān)鍵詞：鳥糞石沉淀法與MBR結(jié)合工藝處理發(fā)酵沼液的研究

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【摘要】：發(fā)酵沼液是一種難處理的畜禽糞便發(fā)酵廢液,由于產(chǎn)量較大,無法全部應(yīng)用于農(nóng)業(yè),故需對其治理,達(dá)標(biāo)排放。本文采用鳥糞石沉淀法-厭氧-膜生物反應(yīng)器(MBR)-Fenton氧化組合工藝對發(fā)酵沼液進行處理,并且對各工藝單元及聯(lián)合運行分別進行了研究。在沉淀單元,通過單因素實驗、正交實驗和響應(yīng)面實驗確定鳥糞石沉淀法最優(yōu)實驗條件。研究了pH值、藥劑摩爾配比、反應(yīng)時間和攪拌轉(zhuǎn)速對鳥糞石沉淀法預(yù)處理發(fā)酵沼液中的NH3-N的影響效果。通過單因素實驗確定pH=10.5,n(Mg2+):n(NH4+):聆(P043-)=1.3：1：1.1,反應(yīng)時間為20 min,靜置10 min,轉(zhuǎn)速為300 r/min時,NH3-N去除率最高達(dá)75.79%。此時,TP的去除率為97.95%,余磷量為1.8 mg/L。正交實驗結(jié)果表明,pH=10.5, n(Mg2+):n(PO43-):n(NH4+)=1.3:1.15:1, NH3-N去除率最高可達(dá)74.30%。響應(yīng)面實驗結(jié)果表明,pH=10.57, n(Mg2+):n(NH4+):n(PO43-)=1.27:1:1.12時,NH3-N去除率達(dá)到75.81%,進一步優(yōu)化了反應(yīng)條件。在厭氧生物單元,研究了反應(yīng)時間、初始pH值和反應(yīng)溫度三個因素對發(fā)酵沼液中COD處理效果的影響,并進一步確定了厭氧法的最適工藝條件,結(jié)果表明：反應(yīng)溫度在30℃-35-C之間,沼液初始pH值為7-8之間,MLSS為4000 mg/L-5000 mg/L之間,水力停留時間(HRT)為48 h。厭氧反應(yīng)器連續(xù)運行30 d,出水COD平均值為718.8 mg/L,平均去除率達(dá)到60.11%；出水NH3-N平均值為341.11 mg/L,平均去除率達(dá)到54.11%；發(fā)酵沼液B/C平均值由0.17提高至0.35。在好氧生物單元,在運行條件為MLSS=5000mg/L, HRT=24h,污泥停留時間(SRT)=18 d,氣水比為30：1條件下,MBR對發(fā)酵沼液中污染物質(zhì)的去除效果明顯,出水COD平均值為279.35 mg/L,平均去除率為61.07%；出水NH3-N平均值為6.98mg/L,平均去除率高達(dá)97.99%。在高級氧化處理單元,通過單因素實驗確定出最適反應(yīng)條件為[Fe2+]:[H2O2]=1: 10, FeSO4的濃度為6 mmol/L, H2O2的投加量為60 mmol/L,反應(yīng)時間2 h,反應(yīng)pH值為3。結(jié)果表明,發(fā)酵沼液中COD由300 mg/L降到58.99 mg/L,去除率達(dá)到78%。對Fenton高級氧化法處理發(fā)酵沼液進行了動力學(xué)模擬,證明Fenton氧化發(fā)酵沼液符合二級動力學(xué)。臭氧催化氧化技術(shù)處理發(fā)酵沼液的過程,確定最適反應(yīng)條件為：當(dāng)反應(yīng)時間為120 min,初始pH為7-8之間,催化劑投加量為30g/L時,催化降解COD效果最好,剩余COD濃度在70.5 mg/L左右,去除率達(dá)到77.96%。對Fenton高級氧化技術(shù)和臭氧催化氧化技術(shù)進行了比較,結(jié)果表明,Fenton高級氧化技術(shù)優(yōu)于臭氧高級氧化。組合工藝連續(xù)運行,結(jié)果表明,在進水COD、NH3-N濃度分別為2311.34 mg/L和3228.13 mg/L條件下,出水COD為315.1 mg/L, NH3-N濃度為7.24 mg/L, COD再經(jīng)Fenton高級氧化技術(shù)處理,濃度降為59.8 mg/L,一體化小試裝置運行穩(wěn)定,出水良好。達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)酵沼液 鳥糞石沉淀法 厭氧 膜生物反應(yīng)器 Fenton高級氧化 臭氧催化氧化
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 前言10-20
• 1.1 發(fā)酵沼液污染現(xiàn)狀及其特點10
• 1.2 厭氧發(fā)酵原理10-11
• 1.3 國內(nèi)外沼液的處理及進展研究11-13
• 1.3.1 還田利用技術(shù)11
• 1.3.2 自然處理技術(shù)11-12
• 1.3.3 物理化學(xué)處理技術(shù)12-13
• 1.3.4 生物處理技術(shù)13
• 1.4 鳥糞石沉淀法處理氮磷廢水的研究進展13-17
• 1.4.1 鳥糞石沉淀法機理13-14
• 1.4.2 鳥糞石沉淀法影響因素14-15
• 1.4.3 鳥糞石沉淀法的應(yīng)用15-16
• 1.4.4 鳥糞石沉淀法存在的問題16-17
• 1.5 膜生物反應(yīng)器(MBR)處理氨氮廢水的研究進展17-18
• 1.6 本課題研究目的及內(nèi)容18-20
• 2 實驗材料及方法20-23
• 2.1 實驗材料20-21
• 2.2 實驗儀器21-22
• 2.3 發(fā)酵沼液水質(zhì)分析方法22-23
• 3 鳥糞石沉淀法處理發(fā)酵沼液試驗研究23-38
• 3.1 原水水質(zhì)分析23
• 3.2 實驗方法23
• 3.3 分析方法23
• 3.4 鳥糞石沉淀法單因素實驗研究23-30
• 3.4.1 pH值23-25
• 3.4.2 沉淀劑摩爾比對氨氮去除率的影響25-27
• 3.4.3 反應(yīng)時間27-29
• 3.4.4 轉(zhuǎn)速對氨氮去除率的影響29-30
• 3.5 鳥糞石沉淀法正交實驗研究30-32
• 3.5.1 正交實驗30-31
• 3.5.2 驗證實驗31-32
• 3.6 鳥糞石沉淀法響應(yīng)面實驗研究32-35
• 3.7 晶體表征分析35-37
• 3.8 成本分析37
• 3.9 小結(jié)37-38
• 4 生物法處理發(fā)酵沼液試驗研究38-48
• 4.1 鳥糞石沉淀出水水質(zhì)分析38
• 4.2 厭氧生物處理38-43
• 4.2.1 厭氧生物法處理沼液工藝流程圖38-39
• 4.2.2 厭氧污泥馴化39
• 4.2.3 厭氧小試實驗39-41
• 4.2.4 厭氧反應(yīng)器連續(xù)運行對廢水的處理效果41-43
• 4.3 膜生物反應(yīng)器處理發(fā)酵沼液的試驗研究43-47
• 4.3.1 膜生物反應(yīng)器實驗工藝流程圖與主要工藝參數(shù)43-44
• 4.3.2 好氧污泥的馴化44-45
• 4.3.3 MBR對發(fā)酵沼液中COD的處理45
• 4.3.4 MBR對發(fā)酵沼液中氨氮的處理45-46
• 4.3.5 膜污染與膜清洗46-47
• 4.4 小結(jié)47-48
• 5 高級氧化技術(shù)處理發(fā)酵沼液試驗研究48-59
• 5.1 Fenton高級氧化技術(shù)48-55
• 5.1.1 Fenton氧化機理48
• 5.1.2 Fenton氧化技術(shù)實驗方法與結(jié)果討論48-53
• 5.1.3 Fenton氧化動力學(xué)模型53-55
• 5.2 臭氧催化高級氧化技術(shù)55-58
• 5.2.1 臭氧催化氧化機理55-56
• 5.2.2 臭氧催化氧化技術(shù)實驗方法與結(jié)果討論56-58
• 5.3 小結(jié)58-59
• 6 組合工藝連續(xù)運行效果59-62
• 6.1 工藝連續(xù)運行流程59
• 6.2 工藝連續(xù)運行實驗59-61
• 6.3 小結(jié)61-62
• 7 結(jié)論62-64
• 8 展望64-65
• 9 參考文獻65-72
• 10 碩士期間論文發(fā)表情況72-73
• 11 致謝73

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10 羅t，

本文編號：887498