两相厌氧—膜生物反应器处理中药废水中试研究及数学模拟
发布时间：2023-05-14 21:41
国家环境保护“十一五”规划指出,我国环境保护形式依然严峻,主要污染物指标排放量远远超过环境容量,水环境减排目标非常艰巨。目前,制药工业不断壮大和发展,据统计,制药工业占全国工业总产值的1.7%,而污水排放量占2%,已经成为国家环境保护规划重点治理的12个行业之一。中药废水属于高浓度难降解有机废水,有机污染物种类多、浓度高,采用常规的生物处理方法难以达标排放。通过分析中药废水水质特点和比较多种废水处理路线与工艺,并在小试研究成果的基础上,提出了利用“CSTR产酸相—UASBAF复合产甲烷相—膜生物反应器”这一技术路线处理该种废水的中试方案。 通过对两相厌氧-膜生物反应器工艺处理中药废水中试试验研究,考察了工艺系统的运行效果,结果表明,两相厌氧-膜生物反应器工艺处理高浓度中药废水在技术上是可行的,能够长期稳定运行。产酸相启动42天后平均COD去除率为32%～52%,容积负荷可达到30～42kgCOD/m3·d。发酵类型呈丁酸型发酵类型,挥发酸含量从3.65%提高到23.09%,可生化性大大提高。产甲烷相经过20天成功完成启动,运行稳定时COD平均去除率为86.7%,平均容积负荷为4.5 k...
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 中药废水处理技术的研究现状
1.2.1 物化处理法
1.2.2 生物处理技术
1.3 两相厌氧-MBR生物处理技术的发展及研究现状
1.3.1 两相厌氧生物处理技术的研究现状
1.3.2 膜生物反应器在国内外废水处理中的研究现状
1.4 废水处理数学模型在国内外的研究进展
1.4.1 好氧活性污泥数学模型
1.4.2 厌氧消化数学模型
1.5 目前研究存在的问题
1.6 主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 课题研究技术路线
2.2 中试试验
2.2.1 试验用水的来源与水质
2.2.2 试验装置
2.3 主要分析项目及方法
2.3.1 主要分析项目
2.3.2 液相末端发酵产物的分析
2.4 污泥的接种、培养与驯化
2.4.1 污泥的接种
2.4.2 污泥的培养与驯化
2.5 DGGE 技术
2.5.1 主要仪器设备
2.5.2 试验所用试剂及配制
2.5.3 DGGE 电泳过程
第3章 两相厌氧-MBR处理中药废水的中试研究
3.1 CSTR产酸相的运行结果
3.1.1 启动期有机物的去除情况
3.1.2 启动期出水可生化性分析
3.1.3 启动期的pH值
3.1.4 产酸相运行结果分析
3.2 UASBAF产甲烷相的运行结果
3.2.1 启动期有机物的去除情况
3.2.2 启动期的pH值
3.2.3 产甲烷相的运行结果分析
3.3 膜生物反应器运行结果
3.3.1 启动期有机物的去除情况
3.3.2 污泥浓度的变化情况
3.3.3 污泥浓度与COD去除率的关系
3.3.4 膜生物反应器的运行结果分析
3.4 两相厌氧-MBR种群结构及群落演替解析
3.4.1 污泥样品的准备与基因组DNA 的提取
3.4.2 污泥样品DNA 165 rDNA 的PCR 扩增
3.4.3 两相厌氧-MBR种群结构及群落演替解析
3.5 本章小结
第4章 两相厌氧-MBR处理中药废水数学模型研究
4.1 两相厌氧数学模型的建立及模拟结果分析
4.1.1 模型假设及底物降解过程
4.1.2 平衡方程的建立
4.1.3 模型参数确定
4.1.4 模型参数求解
4.1.5 模型模拟结果分析
4.2 膜生物反应器数学模型的建立及模拟结果分析
4.2.1 模型的假设和限定
4.2.2 进水组分和模型参数的确定
4.2.3 MBR平衡方程的建立
4.2.4 模型模拟结果分析
4.3 两相厌氧-MBR组合工艺数学模型的建立及模拟结果分析
4.3.1 ADM1 与ASM1 的结合思想
4.3.2 组合工艺数学模型的建立及模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 两相厌氧生物处理工艺的故障诊断与修复
5.1 故障诊断与修复可行性理论分析
5.1.1 初始生态系统
5.1.2 顶极群落的内平衡与反馈调节机制
5.1.3 生态系统的复杂性与稳定性
5.2 中药二厂两相厌氧生物处理工艺故障诊断
5.2.1 厌氧生物处理单元反应器的故障诊断
5.2.2 中药二厂厌氧处理工艺运行的系统故障诊断
5.3 中药二厂两相厌氧生物处理工艺的运行故障修复
5.3.1 产酸相反应器的故障修复
5.3.2 产甲烷相反应器的故障修复
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3817819
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的目的和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 中药废水处理技术的研究现状
1.2.1 物化处理法
1.2.2 生物处理技术
1.3 两相厌氧-MBR生物处理技术的发展及研究现状
1.3.1 两相厌氧生物处理技术的研究现状
1.3.2 膜生物反应器在国内外废水处理中的研究现状
1.4 废水处理数学模型在国内外的研究进展
1.4.1 好氧活性污泥数学模型
1.4.2 厌氧消化数学模型
1.5 目前研究存在的问题
1.6 主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 课题研究技术路线
2.2 中试试验
2.2.1 试验用水的来源与水质
2.2.2 试验装置
2.3 主要分析项目及方法
2.3.1 主要分析项目
2.3.2 液相末端发酵产物的分析
2.4 污泥的接种、培养与驯化
2.4.1 污泥的接种
2.4.2 污泥的培养与驯化
2.5 DGGE 技术
2.5.1 主要仪器设备
2.5.2 试验所用试剂及配制
2.5.3 DGGE 电泳过程
第3章 两相厌氧-MBR处理中药废水的中试研究
3.1 CSTR产酸相的运行结果
3.1.1 启动期有机物的去除情况
3.1.2 启动期出水可生化性分析
3.1.3 启动期的pH值
3.1.4 产酸相运行结果分析
3.2 UASBAF产甲烷相的运行结果
3.2.1 启动期有机物的去除情况
3.2.2 启动期的pH值
3.2.3 产甲烷相的运行结果分析
3.3 膜生物反应器运行结果
3.3.1 启动期有机物的去除情况
3.3.2 污泥浓度的变化情况
3.3.3 污泥浓度与COD去除率的关系
3.3.4 膜生物反应器的运行结果分析
3.4 两相厌氧-MBR种群结构及群落演替解析
3.4.1 污泥样品的准备与基因组DNA 的提取
3.4.2 污泥样品DNA 165 rDNA 的PCR 扩增
3.4.3 两相厌氧-MBR种群结构及群落演替解析
3.5 本章小结
第4章 两相厌氧-MBR处理中药废水数学模型研究
4.1 两相厌氧数学模型的建立及模拟结果分析
4.1.1 模型假设及底物降解过程
4.1.2 平衡方程的建立
4.1.3 模型参数确定
4.1.4 模型参数求解
4.1.5 模型模拟结果分析
4.2 膜生物反应器数学模型的建立及模拟结果分析
4.2.1 模型的假设和限定
4.2.2 进水组分和模型参数的确定
4.2.3 MBR平衡方程的建立
4.2.4 模型模拟结果分析
4.3 两相厌氧-MBR组合工艺数学模型的建立及模拟结果分析
4.3.1 ADM1 与ASM1 的结合思想
4.3.2 组合工艺数学模型的建立及模拟结果分析
4.4 本章小结
第5章 两相厌氧生物处理工艺的故障诊断与修复
5.1 故障诊断与修复可行性理论分析
5.1.1 初始生态系统
5.1.2 顶极群落的内平衡与反馈调节机制
5.1.3 生态系统的复杂性与稳定性
5.2 中药二厂两相厌氧生物处理工艺故障诊断
5.2.1 厌氧生物处理单元反应器的故障诊断
5.2.2 中药二厂厌氧处理工艺运行的系统故障诊断
5.3 中药二厂两相厌氧生物处理工艺的运行故障修复
5.3.1 产酸相反应器的故障修复
5.3.2 产甲烷相反应器的故障修复
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历
本文编号：3817819
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