微电解—生物组合工艺连续化处理印染废水试验研究

发布时间：2017-04-27 17:00

  本文关键词：微电解—生物组合工艺连续化处理印染废水试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：印染废水具有COD浓度高、可生化性差、水质变化大、难降解以及色度深等特点,该废水是当前水系环境的重点污染源和工业废水处理的难点和焦点之一。目前采用传统的生化方法或其他单项处理技术处理此类废水难以达到良好的处理效果。尤其是当前新型复杂染料的大量使用以及越来越来为严格的国家和地方环保标准致使目前我国对印染废水的治理面临着巨大的挑战。本研究基于目前我国印染废水现状,自行制备处理效果好、成本低廉、操作简单的新型复合微电解材料,并提出以此微电解材料为基础设计的微电解处理系统作为预处理,将其与UASB、SBR生物反应器联用对实际印染废水展开处理研究。本论文主要研究内容及结论如下:(1)铁炭微电解材料的制备及其实际废水连续化处理工艺研究在Ti O2含量为6%,铁炭比1:1,烧结温度800℃,粘合剂含量2%时自制微电解材料对该废水的氨氮、COD以及色度去除率分别达到89.7%,78.0%,90.0%;经过22天的连续运行,微电解处理系统的氨氮、COD去除率分别稳定在80%,70%以上,色度去除率为90%;微电解连续处理系统对该废水有很强的色度去除效果(降至30倍以下)。(2)铁炭微电解-装载PVA凝胶小球的UASB复合工艺处理印染废水的研究在水力停留时间为6 h,进水p H 3.5,絮凝p H 8.0时,微电解预处理工艺处理效果最好(COD达到75%);铁炭微电解处理系统经过33天连续运行,该系统(处理时间6 h,处理p H 3.5,絮凝p H 8.0)对该废水COD去除率稳定在45%以上;UASB反应器稳定运行后,该复合工艺出水COD稳定在200-400 mg/L之间;经过扫描电镜观察装载UASB的PVA凝胶小球表面和内部均富集大量微生物,这是该复合工艺处理能力增强的主要原因。(3)铁炭微电解-UASB-SBR连续处理印染废水的研究当进水COD为1000-1800 mg/L、氨氮5-15 mg/L、色度100-150倍时,通过铁炭微电解连续系统处理后出水COD在200-600 mg/L之间、氨氮在3 mg/L以下、色度可降至20倍以下。经装填PVA凝胶小球的UASB处理后出水COD稳定在200-500 mg/L之间;印染废水经过微电解系统处理后出水BOD5/COD比值(0.2-1.6)显著提高,远远高于原水的BOD5/COD比值(0.2-0.6),即可生化性显著提高。微电解系统对磷的处理效率达到80%以上;采用铁炭微电解-装载PVA凝胶小球UASB-装载PVA凝胶小球SBR工艺处理实际印染废水,出水COD浓度稳定在200 mg/L以下,COD去除率稳定在85%以上;通过扫描电镜观察UASB反应器中PVA凝胶颗粒中微生物的变化。结果发现,随着运行时间的延长PVA凝胶颗粒内部的微生物不断增加,而且菌群种类也逐渐增多。(4)铝炭微电解材料的制备及其连续处理实际印染废水的研究在处理p H为12,处理时间9 h时,自制铝炭微电解材料(铝炭比1:2,煅烧时间1.5 h)对该废水的COD、氨氮及色度去除率分别达到55.6%,71.1%,68.0%;15天连续运行的结果表明,铝炭微电解连续处理系统(处理时间9 h)在不需对废水进行p H调节的情况下COD、氨氮及色度去除率分别稳定在50%,60%,70%以上;铝炭微电解连续处理系统在进水无需调节p H条件下处理实际印染废水,系统稳定运行期间出水稳定且处理效果良好,最终出水氨氮浓度降至5 mg/L以下。
【关键词】：印染废水 微电解 PVA凝胶小球 UASB-SBR 氨氮
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X791
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 印染废水概况12
• 1.1.1 印染废水的来源12
• 1.1.2 印染废水的特点12
• 1.2 印染废水处理技术的研究现状12-14
• 1.2.1 物理化学联合技术12-13
• 1.2.2 化学技术13-14
• 1.2.3 生物技术14
• 1.3 铁炭微电解技术的研究现状14-17
• 1.3.1 铁炭微电解技术的基本原理14-16
• 1.3.2 铁炭微电解技术的工艺特点16
• 1.3.3 铁炭微电解技术的优缺点16
• 1.3.4 新型烧结一体化铁炭微电解材料的特点16-17
• 1.3.5 铁炭微电解技术处理印染废水的研究现状17
• 1.4 厌氧-好氧生物处理技术的研究现状17-19
• 1.4.1 厌氧（UASB）生物处理技术简介17-18
• 1.4.2 好氧（SBR）生物处理技术简介18
• 1.4.3 厌氧（UASB）-好氧（SBR）组合生物处理技术简介18-19
• 1.5 铝炭微电解技术的研究现状19-20
• 1.5.1 铝炭微电解技术的基本原理及特点19
• 1.5.2 铝炭微电解技术处理废水的研究现状19-20
• 1.6 研究意义、研究内容及创新点20-22
• 1.6.1 研究意义20
• 1.6.2 研究内容20
• 1.6.3 创新点20-22
• 2 实验装置及方法22-32
• 2.1 印染废水处理工艺流程的选择22
• 2.1.1 预处理技术的选择22
• 2.1.2 厌氧反应器的选择22
• 2.1.3 好氧反应器的选择22
• 2.1.4 PVA生物处理技术的选择22
• 2.2 实验流程及装置的设计22-26
• 2.2.1 微电解工艺流程及装置22-24
• 2.2.2 UASB工艺流程及装置24-25
• 2.2.3 SBR工艺流程及装置25
• 2.2.4 微电解-UASB-SBR组合工艺流程及装置25-26
• 2.3 实验材料26-30
• 2.3.1 实验试剂26-27
• 2.3.2 实验用水27-28
• 2.3.3 材料28-30
• 2.4 实验分析项目与检测方法30-32
• 2.4.1 废水、污泥的性质及反应器运行参数的测定30
• 2.4.2 微电解材料的性质测定30-31
• 2.4.3 实验仪器及设备31-32
• 3 铁炭微电解材料的制备及其实际废水连续化处理工艺研究32-40
• 3.1 铁炭微电解材料的制备路线32
• 3.2 铁炭微电解材料的制备工艺32-35
• 3.2.1 TiO2含量的确定33
• 3.2.2 粘合剂含量的确定33-34
• 3.2.3 铁炭比的确定34
• 3.2.4 烧结温度的确定34-35
• 3.2.5 铁炭微电解材料的物理性质35
• 3.3 铁炭微电解连续处理系统35-37
• 3.3.1 微电解连续处理系统的工艺流程35-36
• 3.3.2 微电解处理系统连续运行效果36-37
• 3.3.4 机理研究37
• 3.4 本章小结37-40
• 4 铁炭微电解-装载PVA凝胶小球的UASB复合工艺处理印染废水的研究40-48
• 4.1 实验装置及方法40-42
• 4.2 铁炭微电解预处理工艺42-44
• 4.2.1 水力停留时间的确定42
• 4.2.2 进水pH的确定42-43
• 4.2.3 絮凝pH的确定43
• 4.2.4 连续处理43-44
• 4.3 UASB-PVA系统启动44
• 4.4 微电解-UASB-PVA复合工艺对实际印染废水的处理效果44-45
• 4.5 PVA凝胶小球的变化45-46
• 4.6 本章小结46-48
• 5 铁炭微电解-UASB-SBR连续处理印染废水的研究48-60
• 5.1 铁炭微电解-UASB-SBR工艺实验装置及方法48-49
• 5.2 UASB反应器的驯化49
• 5.3 铁炭微电解系统对印染废水的连续处理效果49-52
• 5.3.1 铁炭微电解连续处理系统对实际废水COD去除效果49-50
• 5.3.2 铁炭微电解连续处理系统对实际废水氨氮去除效果50-51
• 5.3.3 铁炭微电解连续处理系统对实际废水色度去除效果51
• 5.3.4 铁炭微电解连续处理系统对实际废水可生化性的改善的效果51
• 5.3.5 微电解连续处理系统对实际印染废水总磷的去除效果51-52
• 5.4 UASB对微电解出水的处理效果52-54
• 5.4.1 有机负荷和产气量的变化和分析52-53
• 5.4.2 VFA变化和分析53
• 5.4.3 ORP和反应区pH的变化和分析53-54
• 5.5 整个工艺对实际印染废水的处理效果54
• 5.6 UASB反应器中PVA凝胶颗粒微生物相的分析54-58
• 5.6.1 UASB反应器的一次启动54-56
• 5.6.2 UASB反应器的二次启动56-58
• 5.7 本章小结58-60
• 6 印染废水铝炭微电解连续处理工艺研究60-66
• 6.1 实验材料及方法61
• 6.2 铝炭微电解材料的制备61-62
• 6.2.1 烧结温度的确定61-62
• 6.2.2 铝炭比的确定62
• 6.2.3 烧结时间的确定62
• 6.3 铝炭微电解材料的废水处理效果62-63
• 6.3.1 处理pH对废水处理效果的影响63
• 6.3.2 处理时间对废水处理效果的影响63
• 6.4 主要因素排序及最佳工艺条件63-64
• 6.5 铝炭微电解处理系统连续运行效果64-65
• 6.6 本章小结65-66
• 7 结论66-68
• 参考文献68-74
• 作者攻读学位期间发表论文清单74-76
• 致谢76

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