水解酸化—复合膜生物反应器处理碱减量废水的研究

论文摘要

自碱减量工艺发明后,已成为涤纶纺织行业的一个重要生产工序,我国从上世纪八十年代末以来,开始广泛应用此项工艺,随之也就产生了一种新的废水—碱减量废水。碱减量废水由聚酯（涤纶）水解产生,碱减量废水的主要污染物成分是聚酯水解产生的对苯二甲酸和较少量乙二醇。碱减量废水废水具有水量小、污染大的特点。该废水水量仅占印染综合废水水量的5%～10%,但CODcr却占50%以上。碱减量废水CODcr为2～10万mg./L、Ph>12,其产生的CODcr 80%来自涤纶水解产物对苯二甲酸TA。该废水与其他印染废水混合后致使废水污染严重,处理难度增大。实验证实了废水中的特征污染物苯二甲酸（TA）的可生化性及影响因素。微生物经过驯化后对TA有较快的降解速度,微生物降解TA的最适pH为中性,最适宜温度为30-34℃。采用水解酸化—复合膜生物反应器工艺对以对苯二甲酸（TA）作为单一碳源配置的实验配水进行了研究。同时在相同工艺条件下比较了PAC和聚胺脂海绵两种填料对MBR系统的影响。当HRT=24.9h,DO=4-5mg/L,SRT=50d,进水CODcr在784.15-982mg/L、TA在501-676 mg/L之间波动,投加PAC和海绵的MBR系统出水分别平均为CODcr 56.39mg/L,TA 21.26 mg/L和CODcr 66.21mg/L,TA 28.33mg/L,同时PAC-MBR系统的污泥粒径大于海绵-MBR系统,而于污泥粘度和膜的污染阻力均小于海绵-MBR系统,PAC-MBR的处理效果和膜污染状况均优于海绵-MBR。膜生物反应器内的污泥负荷在0.1—0.37 kgTA/kg.VSS.d,对水质影响较大。

论文目录

第一章绪论

1.1 碱减量废水的特征

1.1.1 碱减量废水的来源

1.1.2 碱减量工艺简介

1.1.3 碱减量加工原理

1.1.4 碱减量废水的性质及危害

1.1.5 碱减量废水的处理

1.2 膜生物反应器

1.2.1 膜生物反应器分类及特点

1.2.2 膜生物反应器在国外的研究和进展

1.2.3 国内的研究进展

1.2.4 实际应用方面

1.3 TA治理技术

1.3.1 物理化学处理方法

1.3.2 TA的生物降解性

1.3.3 TA的降解途径

1.3.4 厌氧生物法

1.3.5 好氧生物法

1.3.6 物化、生化联合处理工艺

1.4 课题的内容、目的及意义

第二章实验装置及方法

2.1 实验装置及主要参数

2.2 实验工艺路线的确定

2.3 实验方案

2.4 实验分析项目及方法

2.5 实验仪器

附录

第三章对苯二甲酸（TA）可生物降解性的研究

3.1 实验试剂

3.2 实验方法

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 污泥负荷对TA降解的影响

3.3.2 PH值对TA降解的影响

3.3.3 TA的好氧降解抑制浓度

3.3.4 对苯二甲酸（TA）生物降解速度的测定

3.4 降解TA的微生物

3.5 TA微生物降解速度与动力学

3.6 抑制微生物降解TA的因素

3.7 厌氧处理对微量元素的需求

3.8 本章小结

第四章 MBR对TA的去除特性及其反应动力学

4.1 概述

4.2 污泥的接种及反应器的启动

4.3 水解酸化-PAC-MBR系统对TA配制的实验用水的处理特性

4.3.1 系统对COD的去除效果

4.3.2 系统对TA的去除效果

4.3.3 污泥TA-VSS负荷、容积负荷对出水的影响

4.4 水解酸化-海绵-MBR对TA废水的去除特性

4.4.1 系统对COD的去除效果

4.4.2 系统对TA的处理效果

4.4.3 TA-VSS负荷、容积负荷对出水的影响

4.5 两种不同投加物质对MBR的影响比较

4.6 膜组件在MBR处理实验用水中的贡献分析

4.6.1 膜组件对有机污染物的截留作用

4.6.2 膜组件对有机物降解的强化

4.6.3 膜组件对比降解速度的影响

4.7 一体式膜生物反应器内TA的生物增殖动力学

4.7.1 污泥产率系数Y与衰减系数Kd的求解

4.7.2 生物处理反应动力学参数的确定

4.8 分子质量分布实验

4.8.1 实验对象

4.8.2 实验装置

4.8.3 实验步骤

4.8.4 实验结果与分析

4.9 本章小结

第五章好氧膜生物反应器中污泥特性初探

5.1 污泥浓度

5.2 VSS／SS值

5.3 污泥粘度

5.4 污泥粒度

5.5 本章小结

第六章膜生物反应器的膜污染分析与控制

6.1 膜污染及其影响因素

6.2 膜污染阻力分布的测定

6.2.1 试验装置

6.2.2 试验方法

6.2.3 阻力分布测定步骤

6.2.4 试验结果分析

6.3 膜生物反应器的膜污染的机理分析和控制

6.3.1 微生物及污泥的污染

6.3.2 有机物污染

6.3.3 无机物污染

6.3.4 浓差极化及膜污染

6.4 减缓膜污染的方式

6.5 本章小结

第七章主要结论与建议

7.1 主要结论

7.2 建议

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