二相厌氧—好氧处理中药生产废水技术研究

发布时间：2020-08-25 08:29

【摘要】：本文提出了采用二相厌氧—好氧处理中药生产废水的工艺，即产酸反应器—中间转换器—产甲烷反应器—活性污泥的工艺系统(简称TPAD-O系统)；在实验室条件下研究了该系统在处理高浓度、高色度中药生产有机废水时的处理能力、去除效率、分相微生物变化、处理过程特性，并将该技术应用于150m~3／d的中试工程。 采用了控制容积负荷与化学方法相结合的实验工艺进行厌氧分相，即采用控制有机负荷参数和化学法投加CCl_4，将产酸反应器控制在酸化阶段，可使产甲烷相具有明显的产甲烷菌高活性优势。 研究了二相厌氧反应器快速启动的基本条件。实验结果表明：在pH值4.5～6.0，温度在27℃±2℃；有机负荷从1kg/m~3·d～10kg／m~3·d缓慢增加的条件下，二相厌氧反应器的启动比较容易。 TPAD-O系统易处理高浓度有机中药废水，系统在实验室条件下负荷从7～19kgCOD／m~3·d(进水COD浓度为：1600～5800mg/l)进行运行，实验结果表明：二相厌氧系统都具有90％以上的去除效率，出水COD一般在400mg/l以下。与传统的厌氧工艺相比，具有明显的高去除效率和运行较稳定性。 二相厌氧产酸相的最佳工作条件为：温度：15～35℃、pH：4.5～6.5、有机负荷：4～20kgCOD／(m~3·d)。产酸反应器COD去除效率一般在25～35％。 使用色谱-质谱联机(GC-MS)对污水处理过程中污水含有的各种有机污染物进行鉴定，结果表明：产酸反应器对有机物的降解在一定程度上只是一个预处理过程，产酸反应过程中没有彻底完成有机物的降解任务，而是改变有机物的形态。即将大分子物质降解为小分子物质，将难生化降解物质降解为易生化降解的物质。这样使得以COD形式存在而BOD_5不易检出的有机物，在酸化反应过程中分解形成一些可以被BOD_5测出的有机物，从而使BOD_5／COD比例有明显增加。 对产酸段和产甲烷段的污泥进行镜检，实验显示：产酸段污泥及污泥内部，主要含有类似索氏产甲烷菌和八叠球菌等菌种。产甲烷相污泥为直径0.3～0.6mm颗粒污泥，颗粒污泥表面微生物种类丰富，有杆菌、球菌和丝状菌。 建立了150m~3／d规模的中试工程。产酸反应器COD容积负荷率6.4kg COD／(m~3·d)，BOD_5容积负荷率2.89 kgBOD_5／(m~3·d)；产甲烷反应器COD容积负荷率2.4kgCOD／(m~3·d)，BOD_5容积负荷率3.2 kgBOD_5／(m~3·d)；曝气池内设PE半软性填料，COD填料体积负荷1.3 kgCOD／(m~3·d)，BOD_5填料体积负荷1.1 kgBOD_5／(m~3·d)。中试工程的实施有力地证明了TPAD-O工艺系统适合于中药废水的处理，并为以 重庆大学博士学位论文 后的大规模工程设计探索了规律。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X787
【图文】：

索氏产甲烷丝菌3.2.2.2甲烷细菌的形态与生理性状甲烷细菌种类虽然不多，但却具有多种形态。图3.2是四种产甲烷细菌的细胞形态及其排列方式〔5O]。图3.2(a)所示的巴氏甲烷八叠球菌，其球状细胞呈现规则的八叠状。图3.2(b)所示为热自养甲烷杆菌。图3.2(c)所示为甲烷杆菌，一个个卵圆形的短杆状细胞形成链状。图3.2(d)所示为反色甲烷杆菌。箭头所示浅色物为细胞内的DNA。甲烷细菌的革兰氏反应，运动性及对温度和pH值的适应情况也有大的差别(见表3.2)，温度和pH值是采用厌氧消化法处理有机废水与污泥的主要控制因素[51]

实验采用工艺按图3.16自制的二相厌氧反应器作为实如表4.1。表4.1实验装置基本情况[s51几ble4.lBasieinstaneeofExPedmentEquiPment数(rnrn)(mm)积(L)积(L)容积(L)型式产酸反应器(l“)50/100(反应区/沉淀区)13001.651.35产甲烷反应器(2“)75/120(反应区/沉淀区)1300UASBUASB验中，本文采用二相厌氧反应器(产酸反应器和产甲依靠进入反应器的废水量来调节。有机物容积负荷的度来调节。

和渗透液的高酸化水平，使产甲烷反应器中发酵细菌的含量大为降低，使产甲烷相中的菌种结构发生了变化，两相厌氧消化的分相趋于完全，水解和发酵作用很弱。产甲烷相原始接种污泥电镜观察(图4.17)结果表明，该污泥外观基本呈球形或椭球形颗粒，比较规则，表面凹凸不平，直径约为0.1~0.4nun，并间或夹杂有较大的颗粒(如图中最大颗粒为1~左右):图4.18所示为产酸段接种污泥及挑开的污泥内部的照片，可以看到污泥内部菌种较多，主要含有类似索氏产甲烷菌和八叠球菌等菌种，比较多的杂质物质混杂在其间。启动期产甲烷相中颗粒污泥的扫描电镜观察(图4.19)表明，这时产甲烷相污泥为不太规则、表面比较光滑的颗粒污泥，直径为0.3~0.6rn刀n。图4.加表明:颗粒污泥表面微生物种类丰富

【引证文献】

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本文编号：2803494