沼气循环厌氧膜生物反应器处理高盐废水的可行性研究

发布时间：2018-03-08 18:31

本文选题：沼气循环厌氧膜生物反应器　切入点：高氯盐废水　出处：《苏州科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着我国工业化进程的加快,越来越多的工业生产领域将产生高盐废水,如何有效地处理此类废水是一个难题,探究能耐受更高盐度的生物处理法是现在国内外研究的重点。高盐废水中最常见的是高氯盐废水和高硫酸盐废水,其主要的来源渠道为:海水利用、印染、造纸、制药、海产品加工、奶制品加工、化工和农药等,在这些废水中,其Cl-以及SO_4~(2-)的浓度可高达9000mg/L。本课题采用自行研发的沼气循环厌氧膜生物反应器(MCAnMBR)对这两类废水进行中试试验。试验前期先探索本反应器处理高氯盐废水和高硫酸盐废水的可行性,随后探究本反应器对两类高盐废水的耐受值和相应的工艺运行参数,并对稳定运行阶段的污泥粒径、微生物形态、厌氧产气量以及厌氧产气组分进行测定。整个试验期间,通过记录跨膜压差了解膜污染过程。MCAnMBR处理高氯盐废水具有可行性,在温度为22.6℃~26.5℃,进水COD浓度为24650~34720mg/L,进水NaCl浓度为16.72g/L,容积负荷为4.9~6.9kgCOD/(m~3·d),HRT为120h,MLSS为25g/L时,未对反应器产生明显的抑制作用,其出水COD浓度低于2000mg/L,COD总去除率达94.25%~99.61%,反应器内VFA小于100mg/L。MCAnMBR经驯化可处理进水NaCl浓度为19~20g/L的高氯盐废水,反应器稳定运行的工艺参数为:温度20℃~26℃,进水COD浓度为21648.9mg/L~23764.8mg/L,进水NaCl浓度19~20g/L,HRT为120h,有机负荷4.5 kgCOD/(m~3·d),MLSS为27g/L。反应器稳定运行阶段,系统对COD去除效果较好,COD总去除率在84.58%~90.44%之间,反应器内pH为7.61~7.85,碱度为1251mg/L~1511mg/L,VFA为260.68mg/L~410.57mg/L,MLVSS/MLSS为0.6572。MCAnMBR处理高硫酸盐废水具有可行性,可处理进水COD浓度为18000~21000mg/L、SO_4~(2-)浓度为9082~9600mg/L、COD/SO_4~(2-)为2的高Na2SO4废水。反应器稳定运行的工艺参数为:温度为23.3℃~25.4℃,HRT为120h,MLSS为17.24g/L,有机负荷为3.68~4.36kgCOD/(m~3·d),反应器运行效果良好,出水COD浓度为650.83~976.56mg/L,COD总去除率达95.36%~97.9%,SO_4~(2-)还原率为49.76%,反应器内VFA为300.181~706.63mg/L,碱度为2172.17~3379.21mg/L,pH为7.18~7.61,MLVSS/MLSS为0.6429。在高氯盐的环境中,污泥粒径分布在6~76μm之间,在高硫酸盐的环境中,污泥粒径在4~34μm之间。MCAnMBR在处理高氯化钠模拟废水时,微生物絮体较为紧实,周边可见大量杆状菌种,游离的球状菌种较少,而在处理高硫酸钠模拟废水时,微生物絮体松散,以球状菌种为主,未见杆状菌种。总的来说,沼气循环+水利搅拌使反应器内污泥更分散,传质速率更快,比其它类型的反应器相比具有一定的优势。对跨膜压差进行检测,发现MCAnMBR比其它类型的AnMBR能连续运行更长的时间,整个膜污染过程符合三阶段理论,第一阶段为跨膜压差的短期快速增长,第二阶段为长期缓慢、稳定增长,第三阶段为短期急速增长。在整个试验过程中,膜贡献率在0~30%之间,平均为5.9%,有效地强化了MCAnMBR的去除效能,使出水水质更加稳定,膜分离率在0~93%之间,平均为35.41%,温度的变化可提高膜对污染物的分离率,在28℃时,能达到90%的膜分离率。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

【参考文献】