焦化废水强化处理工艺特性和机理及排水生物毒性研究

发布时间：2021-10-16 09:19

　　新的焦化废水排放标准正准备实施，其建议新建企业的COD和氨氮排放限值分别为50mg/L和10mg/L，但目前许多焦化企业的废水处理其COD和氨氮远不能达到现行的100mg/L和15mg/L的排放标准。因此，开展焦化废水强化处理工艺的研究，强化污染物的去除，可为新标准的实施提供技术支持。本研究为适应更严格的焦化废水处理要求，开发一种生物或化学强化处理工艺，以达到新排放标准的排放水质要求。采用厌氧/缺氧/生物沸石-膜生物反应器（A₁/A₂/ZB-MBR）处理实际焦化废水，考察了运行参数对处理效果的影响。结果表明，在HRT为73h，回流比为2:1，ZB-MBR内溶解氧控制为4-6mg/L时，系统出水氨氮浓度为5.6±4.1mg/L，可稳定达到新排放标准的要求，但出水COD为145±27mg/L，仍不能达到新标准要求。在ZB-MBR内投加苯酚、吡啶、喹啉、萘和咔唑等污染物的高效降解菌可有效去除焦化废水中以上难降解物质，但其出水COD仅由145mg/L下降至130mg/L左右，仍不能达到新标准。对生物强化出水进行物质分析，发现其有机物组成复杂，且每种有... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 焦化废水新排放标准
    1.2 国内焦化废水的处理现状
    1.3 焦化废水处理技术发展现状
        1.3.1 焦化废水生物处理技术发展现状
        1.3.2 焦化废水的深度处理技术发展现状
    1.4 焦化废水生物处理过程的微生物群落研究现状
        1.4.1 微生物群落研究的分子生物学方法
        1.4.2 微生物群落与反应器运行的关系
    1.5 废水处理的生物毒性监测与安全评价研究现状
    1.6 本研究的目的意义和研究内容
        1.6.1 本研究的目的和意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
第2章 A_1/A_2/ZB-MBR 焦化废水处理工艺研究
    2.1 试验材料和试验方法
        2.1.1 试验装置与流程
        2.1.2 试验用水和接种污泥
        2.1.3 试验条件
        2.1.4 取样与测试
    2.2 生物沸石对系统运行效果的贡献
    2.3 A_1/A_2/ZB-MBR 运行参数优化
        2.3.1 HRT
        2.3.2 回流比
        2.3.3 曝气量
        2.3.4 污染负荷
    2.4 A_1/A_2/ZB-MBR 系统稳定阶段的运行特性
        2.4.1 有机物的去除
        2.4.2 NH_3-N 的去除
        2.4.3 TN 的去除
        2.4.4 进出水可生化性变化
        2.4.5 金属元素
    2.5 生物沸石的氨氮去除作用
        2.5.1 生物沸石的吸附特性
        2.5.2 生物沸石的硝化作用
    2.6 本章小结
第3章 高效菌剂强化 ZB-MBR 污染物去除的研究
    3.1 试验材料与方法
        3.1.1 主要试剂及培养基
        3.1.2 高效菌的分离
        3.1.3 高效菌的鉴定
        3.1.4 高效菌的降解特性试验
        3.1.5 ZB-MBR 生物强化试验
        3.1.6 有机物定量分析
        3.1.7 分析方法
    3.2 高效菌的鉴定和生长特性
    3.3 高效菌的降解特性研究
        3.3.1 单基质中的降解特性
        3.3.2 混合基质中的降解特性
        3.3.3 实际焦化废水中的降解特性
        3.3.4 吡啶、喹啉和咔唑高效降解菌
    3.4 高效菌强化 ZB-MBR 运行效果分析
    3.5 生物强化处理出水物质组成分析
        3.5.1 样品的分离谱图
        3.5.2 标准曲线和检出限
        3.5.3 加标回收及样品分析
    3.6 本章小结
第4章 A_1/A_2/ZB-MBR 生物强化出水的化学强化处理
    4.1 试验材料与方法
        4.1.1 受试水样
        4.1.2 混凝试验
        4.1.3 Fenton 和电-Fenton 试验设计
    4.2 混凝处理效果
        4.2.1 pH 的影响
        4.2.2 投加量的影响
    4.3 Fenton 和电-Fenton 的处理效果
        4.3.1 响应曲面模型 ANOVA 分析
        4.3.2 试验条件优化
        4.3.3 模型结果验证
    4.4 本章小结
第5章 生物处理工艺的微生物群落研究
    5.1 试验材料与方法
        5.1.1 污泥样品来源
        5.1.2 DNA 提取
        5.1.3 微生物群落研究的 T-RFLP 技术
        5.1.4 微生物群落结构研究的高通量测序技术
        5.1.5 数据处理
    5.2 T-RFLP 分析反应器内微生物群落动态变化
    5.3 反应器内微生物群落的高通量测序分析
        5.3.1 高通量测序结果的统计性分析
        5.3.2 A_1/A_2/ZB-MBR 系统氨氮转化菌群的变化分析
        5.3.3 其它微生物菌群的变化分析
    5.4 微生物群落结构在生物强化过程中的变化
        5.4.1 生物强化过程中微生物多样性的变化
        5.4.2 生物强化过程中微生物群落组成的变化
    5.5 本章小结
第6章 基于综合排水毒性的焦化废水排放标准评价
    6.1 试验材料与试验方法
        6.1.1 受试水样
        6.1.2 试验用鱼的准备
        6.1.3 急性毒性测试
        6.1.4 胚胎幼鱼短期慢性毒性测试
        6.1.5 数据分析
    6.2 焦化废水处理出水水质
    6.3 幼鱼急性毒性
    6.4 胚胎-幼鱼短期慢性毒性
        6.4.1 胚胎慢性毒性
        6.4.2 幼鱼生长与内分泌干扰效应
    6.5 焦化废水排放标准评价
        6.5.1 技术可行性
        6.5.2 综合排水毒性
        6.5.3 国内外标准比较
    6.6 本章小结
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3439546