外加碳源及不同运行工艺对腈纶废水处理研究

发布时间：2019-02-18 13:32

【摘要】：目前,我国已经是世界上最大的腈纶生产国,由此产生的腈纶废水含有较高浓度的有机污染物和氨氮,如果不加以处理直接排入水体,将对环境造成严重的污染。腈纶废水作为一种难降解工业废水,成为重点研究对象。腈纶废水B/C值偏低,废水水质复杂且含有大量难生物降解有机物和有毒有害物质,生化阶段微生物的生长和代谢受到抑制。因此,腈纶废水的达标排放成为环保学者高度关注的难题。本论文以吉林化纤集团污水厂调节池出水为研究对象,通过腈纶废水与粘胶废水耦合处理效果研究、投加海绵铁及铁盐(FeSO4、FeCl3)对耦合处理的强化影响研究和不同处理工艺(A/O生物膜工艺、A/O/A/O生物膜工艺)对腈纶废水处理效果研究三部分实验。主要得出以下结论:(1)腈纶废水与粘胶废水耦合处理研究(1)腈纶废水与粘胶废水耦合处理与腈纶废水单独处理相比,耦合处理时COD实际容积去除负荷比理论容积去除负荷大,氨氮实际容积去除负荷比理论容积去除负荷略小。耦合处理时对COD降解效果更好;氨氮降解效果相差不大。(2)通过不同时间段投加粘胶废水对耦合处理效果影响研究。6#反应器(T=8 h时投加粘胶废水)对COD降解效果最好;对氨氮的去除,6#~9#反应器出水均在1.5 mg/L以下,均有较高的去除率,其中8#反应器,即T=14 h时投加粘胶废水,处理效果最好;对亚硝酸盐氮的去除,各反应器出水均在0.1~0.2 mg/L;3#反应器硝酸盐氮累积量最少,即在T=0 h时投加粘胶废水,硝酸盐氮累积量最少,出水浓度最低;总氮去除效果最好的是3#反应器,即在T=0 h时投加粘胶废水,出水总氮浓度最低。(3)改变运行方式后,各反应器对COD的降解并没有起到加强作用,反而出水浓度略有增加;而对脱氮效果具有加强作用,且效果明显。在改变运行方式后,仍然在T=8h后投加粘胶废水,COD降解效果最好。(4)通过对改变运行方式前后一周期各指标浓度变化研究。改变运行方式后在停止曝气阶段氨氮、硝酸盐氮和总氮降解速率更快。改变运行方式更有利于硝化反硝化的进行,脱氮效果更好。(2)海绵铁及铁盐对耦合处理强化影响研究(1)2#、3#、4#反应器出水COD浓度均比对照组(1#)COD浓度低,Fe~0、Fe~(2+)、Fe~(3+)均对废水中COD的去除起到了强化的效果。其中,投加海绵铁(Fe~0)的2#反应器对COD去除效果最好,出水COD浓度为66 mg/L,平均去除率也最高,为76.3%,3#反应器投加Fe~(2+)对COD去除率为73.4%,4#反应器投加Fe~(3+)对COD去除率为74.1%,2#、3#、4#反应器COD去除率分别比1#对照组高出4.4%、1.5%、2.2%。(2)各反应器对氨氮均有很强的去除作用,出水氨氮均在1.4 mg/L以下,去除率高达95%以上。其中,投加海绵铁(Fe~0)的2#反应器对废水中的氨氮去除作用最强,效果最好,去除率平均值为98.2%,比对照组1#反应器高1.4%;投加铁盐的3#、4#反应器氨氮平均去除率为96.1%、95.4%,分别比对照组低0.7%、1.4%。(3)各反应器亚硝酸盐氮的转化非常彻底,出水亚硝酸盐氮浓度只有0.1 mg/L。投加海绵铁及铁盐的反应器硝酸盐氮的累积量均比对照组(1#)少。其中,投加海绵铁的2#反应器硝酸盐氮累积量最少,为4.7 mg/L;投加铁盐的3#、4#反应器硝酸盐氮的累积量分别为15.3 mg/L、12.7 mg/L;2#、3#、4#反应器硝酸盐氮累积量分别比对照组(1#)少15 mg/L、4.4 mg/L、7 mg/L。(4)投加海绵铁和铁盐对总氮的去除均有一定的强化作用。其中,2#反应器投加海绵铁对总氮的去除效果最好,出水总氮浓度为12.6 mg/L,去除率最高,为66.5%;投加铁盐的3#、4#反应器出水总氮浓度分别为25.7 mg/L、21 mg/L,去除率分别为31.6%、44.1%。投加海绵铁和铁盐的2#、3#、4#反应器对总氮的去除率分别比对照组(1#)高46.8%、11.9%、24.4%。(3)不同处理工艺对腈纶废水处理研究(1)A/O生物膜工艺,当HRT为41 h时,出水COD、氨氮、总氮去除率最高,出水浓度分别为321 mg/L、50.9 mg/L、88.5 mg/L;在HRT为41 h的基础上,硝化液回流比为300%时,出水COD、氨氮、总氮浓度最低,分别为313 mg/L、39.4 mg/L、68.7 mg/L。(2)A/O/A/O生物膜工艺,当HRT为50.7 h时,出水COD、氨氮、总氮浓度最低,分别为314 mg/L、101.3 mg/L、122.3 mg/L,延长HRT对COD降解效果影响不大,好氧池水力停留时间过短时出水氨氮浓度不降反升;在HRT为50.7 h的基础上,硝化液回流比为300%时,出水COD、氨氮、总氮浓度相对最低,分别为311 mg/L、98.3 mg/L、119.7 mg/L。
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【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X783.4

【参考文献】