【摘要】：随着环境保护引起越来越多的关注,我国对石油化工废水的研究力度加大石油化工废水的生物处理由于具有运行成本低、处理效率高、无二次污染等优势,被广泛的应用,但是石油化工废水成分复杂、含有大量难降解有机物和有毒有害物质的性质成为生物处理法的最大限制因素,为此许多研究者通过改进生物处理工艺来适应更加复杂的石油化工废水。相比活性污泥法,生物接触氧化反应器生物膜上能够保留时代周期更长的微生物、生物相更加丰富,食物链长、生态系统稳定,活性生物量浓度高,抗冲击负荷能力强。本试验改进生物接触氧化工艺,采用资源二次利用的城市污泥再生填料,产生“潮汐式”的运行方式,克服了传统生物接触氧化工艺布水、曝气不易均匀,局部有死角的问题,同时节省曝气系统所消耗的成本。为了验证潮汐式生物接触氧化法处理石化废水能力,比较研究潮汐式生物接触氧化法与活性污泥法处理石化废水的能力,为处理石油化工废水的研究提供参考。论文具体研究内容如下:(1)潮汐式生物接触氧化工艺启动经过生活污水挂膜阶段和逐渐增加石油化工废水量的驯化阶段,由于正值兰州的7月-8月,温度在22℃-28℃,用生活污水挂膜8天左右,出水稳定,后续进入驯化阶段,经过60天装置处理石化废水出水稳定,表明启动完成;活性污泥工艺直接取兰炼污水厂好氧池活性污泥进行运行,经过7天左右的运行,石化废水出水稳定,活性污泥工艺启动完成。(2)通过比较两套装置降解COD_(Cr)情况可以发现:潮汐式生物接触氧化工艺在第一小时内对BOD_5的去除率达60%,活性污泥工艺在第一小时内对BOD_5去除率为47%。经过4h的处理,B/C值下降,潮汐工艺BOD_5去除率82%,活性污泥工艺BOD_5去除率59%。潮汐式生物接触氧化工艺去除COD_(Cr)比活性污泥工艺高20-30mg/L左右。潮汐式生物接触氧化工艺对COD_(Cr)的降解能力优于活性污泥工艺。(3)通过比较两套装置脱氮的情况可以发现:潮汐工艺在第一小时内对NH_3-N的去除率达74%,NO_3~--N增长率111%,TN去除率9%;污泥工艺在第一小时内对NH_3-N未发生降解,NO_3~--N去除率60%,TN去除率8%。经过4h的处理,潮汐工艺NH_3-N去除率为91%,NO_3~--N累计率120%,TN去除率47%;污泥工艺NH_4~+-N未发生降解,NO_3~--N去除率80%,TN去除率80%。两套装置总氮降解能力差异不明显,但是污泥工艺受水质影响,NH_3-N未发生氧化反应,污泥工艺未发生硝化反应。(4)通过比较两套装置进出水紫外-可见吸收光谱可以发现:潮汐工艺在波长200~230nm段出现强烈吸收,进水与各阶段出水紫外光谱对比来看,潮汐工艺出水吸收峰出现蓝移,这表明共轭程度可能被破坏,苯环可能被打开,故向短波方向移动。污泥工艺出水该现象不明显。对比潮汐工艺进出水紫外光谱,随着处理时间的不同,吸收峰一直发生变化和迁移,而污泥工艺上述现象不明显,这表明潮汐工艺在降解石油化工废水的过程中发生着更为复杂的物理和化学作用。潮汐工艺对UV_(254)在5h的转化率达41%,污泥工艺对UV_(254)在5h的转化率达28%,潮汐工艺优于污泥工艺,潮汐工艺对UV_(254)类物质部分降解以物质间转化能力优于污泥工艺。这些现象说明潮汐工艺对石油化工废水的处理能力优于活性污泥工艺。(5)通过比较两套装置微生物特性可以发现:潮汐工艺填料表面附着的生物膜表面生物膜光滑,存在着附着水层;污泥工艺活性污泥呈黄褐色絮状,絮凝体较大,且沉降性好。潮汐工艺生物膜上观察到表壳虫、磷壳虫、钟虫、累枝虫、轮虫、线虫、吸管虫、栉毛虫的存在,活性污泥观察到表壳虫、钟虫、累枝虫、轮虫、线虫的存在。这说明潮汐工艺比污泥工艺具有更加丰富的生物相。(6)通过比较研究潮汐式生物接触氧化法和活性污泥法处理石油化工废水的差异性,发现潮汐式生物接触氧化法处理石油化工废水的能力优于活性污泥法。所以,建议可以选择“水解酸化池+潮汐式生物接触氧化工艺”来处理该类石油化工废水。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703
【图文】：
城市污泥再生填料烧制工艺图
- 21 -图 3.3 城市污泥再生填料实物图Fig.3.3 Material Figure of Municipal Sludge Recycling Filler
【参考文献】
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