铁碳微电解-Fenton-生化法处理抗生素废水的应用研究

发布时间：2017-04-24 12:04

  本文关键词：铁碳微电解-Fenton-生化法处理抗生素废水的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：某生物工程有限公司投建年产500吨乳酸链球菌素和100吨纳他霉素技改项目。公司原有废水处理系统,因年久失修达不到原设计处理能力,更不能满足技改项目后的处理容量。因此该公司新建了一套技改项目配套废水处理系统,该废水处理系统采用铁碳微电解-Fenton物化预处理工艺及UASB-PACT-倒置AAO生化处理工艺。新废水处理系统于2014年11月完成土建施工和设备安装,并开始进入调试阶段。本课题对铁碳微电解-Fenton物化预处理工艺,UASB-PACT-倒置AAO生化处理工艺进行了研究。通过小试和生产性试验,对处理过程中水质指标的变化及存在的问题进行研究和分析,为实际废水处理工程的良好运行提供了参考。用规整铁碳微电解填料进行抗生素废水处理试验,确定了最优参数:进水p H值3.0左右、固液比(填料质量与液体体积比)480g/L、反应时间120min,此时COD去除率达27.2%。确定了铁碳微电解法降解COD的过程为三级反应动力学,并建立了动力学方程。铁碳微电解-Fenton联合工艺处理抗生素废水试验确定了最优条件参数:铁碳微电解池出水H2O2投加浓度300mg/L、芬顿氧化池出水p H值调节至8.0~9.0、PAM投加浓度2.5mg/L。联合工艺在进水p H值为2.5~3.0、H2O2投加浓度约500mg/L、p H值调节至9.0、PAM投加浓度约2mg/L的条件下运行,COD平均去除率为40.1%,总磷去除率能达到80%以上,废水B/C由0.15提升至0.35,出水小分子有机物明显多于进水,废水可生化性得到了提高。UASB池调试经历了污泥驯化期、负荷提升期、重新启动期、高负荷运行期四个阶段,历时138天。在进水达设计流量,进水容积负荷为2.31kg COD/(m3·d)左右时,COD平均去除率为70%。PACT池在设计容积负荷2.00kg COD/(m3·d),COD去除率能维持在70%以上,氨氮去除率达95%以上。运行期间因营养比例失调、低温、低负荷原因,污泥出现膨胀,但不影响废水处理效果,通过排泥提升污泥负荷,历时约49天,污泥膨胀现象消失。生化系统在设计流量下,COD去除率能维持在93%以上,氨氮去除率能达98%以上。出水除TP超标严重外,其余指标基本都能达标,COD低于500mg/L,氨氮浓度低于5mg/L,p H值维持在9.0左右。
【关键词】：抗生素废水 铁碳微电解 Fenton UASB PACT AAO 调试运行
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X787
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-30
• 1.1 抗生素废水概述11-15
• 1.1.1 抗生素废水的来源11-12
• 1.1.2 抗生素废水的特点12-13
• 1.1.3 抗生素废水处理技术13-15
• 1.2 铁碳微电解技术、Fenton法概述15-22
• 1.2.1 铁碳微电解技术概述15-19
• 1.2.2 Fenton法概述19-21
• 1.2.3 铁碳微电解-Fenton联合工艺概述21-22
• 1.3 课题的工程背景22-29
• 1.3.1 乳酸链球菌素概述22
• 1.3.2 纳他霉素概述22-23
• 1.3.3 水量和水质23-24
• 1.3.4 排放标准24
• 1.3.5 工艺流程24
• 1.3.6 主要构筑物及设计参数24-29
• 1.4 课题主要研究内容29-30
• 第2章 试验材料与方法30-35
• 2.1 试验用水来源与水质30
• 2.1.1 铁碳微电解处理抗生素废水30
• 2.1.2 Fenton法处理抗生素废水30
• 2.1.3 铁碳微电解-Fenton法处理抗生素废水30
• 2.2 试验材料30
• 2.3 检测项目与方法30-31
• 2.3.1 水质指标检测30-31
• 2.3.2 废水中有机物成分测定31
• 2.3.3 填料表面形貌表征31
• 2.4 试验试剂与仪器31-32
• 2.4.1 试验试剂31
• 2.4.2 试验仪器31-32
• 2.5 多参数水质分析仪32-33
• 2.5.1 COD的测定32
• 2.5.2 氨氮的测定32-33
• 2.5.3 总磷的测定33
• 2.6 试验装置33
• 2.7 试验方法33-35
• 2.7.1 铁碳微电解处理抗生素废水33
• 2.7.2 Fenton法处理抗生素废水33-34
• 2.7.3 铁碳微电解-Fenton法处理抗生素废水34-35
• 第3章 铁碳微电解处理抗生素废水试验研究35-41
• 3.1 铁碳微电解单因素试验35-37
• 3.1.1 进水p H值对COD去除效果的影响35-36
• 3.1.2 固液比对COD去除效果的影响36
• 3.1.3 反应时间对COD去除效果的影响36-37
• 3.2 铁碳微电解最佳条件参数的确定37-39
• 3.2.1 正交试验直观分析38
• 3.2.2 正交试验方差分析38-39
• 3.3 铁碳微电解降解废水COD的动力学分析39-40
• 3.3.1 反应级数的确定39-40
• 3.3.2 动力学方程的建立40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 铁碳微电解-Fenton法处理抗生素废水研究41-56
• 4.1 Fenton法单因素试验41-44
• 4.1.1 进水p H值对COD去除效果的影响41-42
• 4.1.2 反应时间对COD去除效果的影响42-43
• 4.1.3 Fe2+投加量对COD去除效果的影响43
• 4.1.4 H2O2投加量对COD去除效果的影响43-44
• 4.2 联合工艺试验研究44-48
• 4.2.1 联合工艺与单一方法比较44-45
• 4.2.2 H2O2投加量的确定45-46
• 4.2.3 反应时间的确定46
• 4.2.4 调节p H值的确定46-47
• 4.2.5 PAM投加量的确定47-48
• 4.3 联合工艺实际运行效果48-55
• 4.3.1 联合工艺对废水COD的去除效果48-50
• 4.3.2 联合工艺对废水TP的去除效果50
• 4.3.3 联合工艺对废水可生化性的改善50
• 4.3.4 GC-MS分析50-52
• 4.3.5 铁碳微电解填料表面形貌及元素分析52-54
• 4.3.6 物化处理系统出水TP浓度偏高问题54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 生化处理系统的调试56-81
• 5.1 材料与方法56-57
• 5.1.1 接种污泥56
• 5.1.2 检测项目与方法56-57
• 5.1.3 主要仪器及型号57
• 5.2 UASB单元调试57-65
• 5.2.1 COD去除效果57-61
• 5.2.2 p H值变化61-62
• 5.2.3 氨氮浓度变化62-64
• 5.2.4 TP浓度变化64-65
• 5.2.5 盐度对厌氧处理系统的影响65
• 5.3 PACT单元调试65-74
• 5.3.1 COD去除效果66-68
• 5.3.2 氨氮去除效果68-69
• 5.3.3 p H值变化69-70
• 5.3.4 TP去除效果70-71
• 5.3.5 PACT池污泥膨胀71-74
• 5.3.6 PACT池泡沫问题74
• 5.4 倒置AAO单元调试74-78
• 5.4.1 COD去除效果74-75
• 5.4.2 氨氮去除效果75-76
• 5.4.3 p H值变化76-77
• 5.4.4 TP去除效果77-78
• 5.5 生化处理系统对污染物去除效果78-80
• 5.5.1 COD去除效果78-79
• 5.5.2 氨氮去除效果79
• 5.5.3 TP去除效果79-80
• 5.6 本章小结80-81
• 结论81-82
• 参考文献82-89
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果89-91
• 致谢91

【参考文献】

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