微生物菌群改造EGSB—BAF处理薯渣汁水发酵液的效能研究

发布时间：2020-05-06 07:23

【摘要】：马铃薯淀粉废水中含有大量的有机物,在资源化回收利用的过程中,通过初次发酵可以回收蛋白产品,但经过初步发酵后的发酵液在回收蛋白产品后仍然属于高浓度有机废水,不能循环利用,更不能直接排放进入水体。本课题选取经过初步发酵后的发酵液作为研究对象,以出水的COD值(化学需氧量)为实验检测指标,针对发酵液水质特点,进行不同反应器处理的发酵方式的比对。最终目标为反应器出水满足《马铃薯淀粉工业废水排放标准》(25461-2010)。所需直接排放COD_(Cr)≤150mg/L,间接排放COD_(Cr)≤300mg/L。最终在实验室条件下选择膨胀颗粒污泥床(EGSB)-曝气生物滤池(BAF)联合处理工艺进行马铃薯淀粉渣发酵液的处理。并对膨胀颗粒污泥床(EGSB)和曝气生物滤池(BAF)分别进行正交试验和响应面优化实验,得到最佳运行参数指标以及整体运行效能的研究。中试线采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)-普活性污泥池(普通活性污泥法)进行处理。针对马铃薯淀粉渣汁水经过初步发酵后的发酵液直接采用生物接触氧化法进行处理,CODCr去除率达到33%;马铃薯淀粉渣汁水的发酵液直接采用厌氧反应器EGSB进行处理,连续驯化降解处理21天,CODCr去除率达到92.6%,但CODCr稳定在700mg/L左右,并未达到《马铃薯淀粉工业废水排放标准》。故采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)-曝气生物滤池(BAF)联合处理工艺进行马铃薯淀粉渣发酵液的处理,最终出水CODCr值稳定小于150mg/L。总去除率达到98.5%。对厌氧发酵条件进行优化及效能的研究。进行单因素实验,分别探究进水流速、进水回流比、pH值、温度、接种污泥量对厌氧发酵工艺的影响。模拟在不同条件下,反应器可能出现的状况。以厌氧发酵瓶中装入定量发酵液进行摇床模拟实际现场出现非连续流运行的情况。进行正交试验,得到影响因素对出水COD值的影响顺序是:摇床转数pH值微生物量温度;根据K值确定各因素的最优水平,即摇床转数180rpm,pH值7.0,微生物量40ml(MLSS=18300mg/L),温度32℃为最优,经实验验证,为最佳参数优化。以膨胀颗粒污泥床(EGSB)连续运行模拟实际现场正常的连续流运行的情况,在固定水力停留时间(HRT)为1天的情况下,进水流速不能改变,选取接种污泥量、温度、pH值、进水回流比4个因素作为优化对象,进行正交试验,得到影响因素对出水COD值的影响顺序是:接种污泥量温度pH值进水回流比;根据K值确定各因素的最优水平,即污泥体积比1.0,温度34℃,pH值6.8,进水回流比10:1为最优,经实验验证,为最佳参数优化。以膨胀颗粒污泥床(EGSB)连续运行模拟实际现场正常的连续流运行的情况,选取接种污泥量、温度、pH值、进水回流比、进水流速5个因素作为优化对象,进行响应面实验,分析得到接种污泥量起到极显著作用。优化采用进水流速0.5L/h,进水回流比6:1,pH值为7,温度32℃,污泥体积比0.95(MLSS=18300mg/L)作为最佳提取工艺,所测得出水COD值为1411.19mg/L,低于预测值1428.59mg/L。对好氧发酵条件进行优化及效能的研究。监测好氧发酵出水COD值随时间的变化曲线。水力停留时间(HRT)5小时即可满足排放达标标准。5小时COD的去除率为83.3%。COD值150mg/L。进行单因素实验,分别探究摇床转数、pH值、温度、接种污泥量对好氧发酵工艺的影响。以三角瓶中装入定量发酵液进行摇床模拟实际现场出现非连续流运行的情况。进行正交试验,得到影响因素对出水COD值的影响顺序是:pH值温度微生物量摇床转数;根据K值确定各因素的最优水平,即摇床转数180rpm,pH值7.5,微生物量40ml(MLSS=6700mg/L),温度32℃为最优,经实验验证,为最佳参数优化。进行生物接触氧化池和曝气生物滤池(BAF)降解效能比对,二者无较大差异。在增大曝气量的情况下,BAF的降解效能略优于生物接触氧化池。
【图文】：

生物接触氧化池,罐发酵

生物接触氧化池/曝气生物滤池酵罐发酵后出料的发酵液与水依次经过 UASB，，然后经：3，尺寸 1.5m×1.5m×1.5m；5 个 90°三角板框拼接，上层料上浮；，高 H=3.6m，HRT 设为 24空心球；3，尺寸 0.4m×0.4m×1.5m，H0°三角形出水堰，三角堰顶

现场设备,三角堰,容积,相分离器

图 2-2 生物接触氧化池/曝气生物滤池(BAF)试线实验装置实验设计采用将发酵罐发酵后出料的发酵液与压滤机压滤后节池中，调节池出水依次经过 UASB，然后经过普通活性污线设计如图 9 所示：节池：容积 3.375m3，尺寸 1.5m×1.5m×1.5m；相分离器：一组，5 个 90°三角板框拼接，上层 2 个一组，下子：DN750,防止填料上浮；ASB：底部 DN750，高 H=3.6m，HRT 设为 24h；料：高密度聚乙烯空心球；氧池：容积 0.24m3，尺寸 0.4m×0.4m×1.5m，HRT 设为 4h；水堰：采用单侧 90°三角形出水堰，三角堰顶宽 80mm，堰高个三角堰。
【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】：2019
【分类号】：X792

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