碱减量废水的资源回收及复合膜生物反应器处理的试验研究

论文摘要

碱减量废水是涤纶纤维加工过程中产生的一种工业废水,具有COD浓度高、碱度大、含有高浓度对苯二甲酸及水质水量变化大的特点,是碱减量印染废水处理不能达标的主要原因,目前仍没有成熟的处理工艺。膜生物反应器是生物处理技术与膜技术的有机结合,以其对污染物的高效去除、较少的剩余污泥产量和优质稳定的出水水质等优点,成为一种新型的污水处理技术。但膜污染问题是限制其推广应用的主要因素。 本文根据碱减量废水含有高浓度对苯二甲酸及膜生物反应器的性能优势,采用酸析法回收废水中的对苯二甲酸,然后对酸析后的废水采用“水解酸化+复合膜生物反应器”方法处理,同时考察了颗粒填料对减少膜污染的贡献。 在酸析回收TA的试验中,运用正交试验方法,考察了酸浓度、搅拌速度及加酸速度对回收产品颗粒大小的影响。实验结果表明,酸浓度的影响最大,浓度越低越好;搅拌速度存在最佳值,过高或过低均有负影响;加酸速度对结果影响不大。同时对酸析工艺进行了初步的经济及社会效益分析。 通过摇瓶实验,运用动力学分析方法,考察了不同浓度的乙二醇对对苯二甲酸生物降解性能的影响,结果表明乙二醇的存在对对苯二甲酸的生物降解有一定的抑制作用,对苯二甲酸的降解速率值随乙二醇浓度的增加而降低。TA与EG共基质降解动力学分析为碱减量废水的“水解酸化+复合膜生物反应器”两段处理提供了理论基础。 着重考察了“水解酸化+复合膜生物反应器”对酸析后碱减量废水的处理效果,试验结果表明,系统的COD总去除率达到95%以上。系统出水COD稳定运行时变化范围为24.6～65.03mg·L-1,平均值为52.24mg·L-1,碱减量废水的特征污染物TA的降解率超过94%,处理效果非常明显。系统抗负荷冲击能力强,每次受到负荷冲击,系统COD的去除率下降幅度很小,2-3天就能迅速恢复正常。在“水解酸化+复合膜生物反应器”的处理试验过程中,考察了水解酸化池对乙

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 碱减量废水的特征
• 1.1.1 碱减量工艺的由来
• 1.1.2 碱减量加工原理
• 1.1.3 碱减量废水的水质特征
• 1.2 碱减量废水的处理技术
• 1.2.1 利用碱减量废水中碱液
• 1.2.2 回收碱减量废水中对苯二甲酸
• 1.2.3 碱减量废水与印染废水混合处理
• 1.2.4 现有碱减量废水处理技术存在的问题及不足
• 1.3 TA的微生物降解特性
• 1.3.1 TA的微生物降解机理
• 1.3.2 TA降解动力学
• 1.4 膜生物反应器
• 1.4.1 膜生物反应器简介
• 1.4.2 膜生物反应器发展及应用现状
• 1.4.3 膜生物反应器的发展趋势
• 1.4.4 膜污染
• 1.5 课题的目的及意义
• 第二章 酸析回收对苯二甲酸
• 2.1 酸析机理
• 2.2 酸析过程分析
• 2.3 酸析回收试验
• 2.3.1 试验仪器及试剂
• 2.3.2 测定方法
• 2.3.3 回收试验
• 2.4 损益分析
• 2.4.1 经济效益分析
• 2.4.2 社会效益
• 2.5 本章小结
• 第三章 TA在EG存在下的生物降解性
• 3.1 概述
• 3.1.1 TA生物降解的影响因素
• 3.1.2 碱减量废水成分分析
• 3.2 试验部分
• 3.2.1 试验试剂
• 3.2.2 试验仪器
• 3.2.3 分析项目及测试方法
• 3.2.4 试验方法
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 TA降解动力学
• 3.3.2 EG降解动力学分析
• 3.3.3 TA与 EG的降解动力学比较
• 3.3.4 TA与 EG的共基质降解动力学分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 水解酸化+复合MBR对碱减量废水的处理效果分析
• 4.1 概述
• 4.2 试验部分
• 4.2.1 试验装置与流程
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 分析项目和方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 运行系统的对有机物去除效果分析
• 4.3.2 水解酸化过程对好氧深度处理的作用
• 4.3.3 活性污泥对有机物的去除效果
• 4.3.4 复合MBR同普通MBR处理效果的比较
• 4.3.5 膜对有机物的去除效率的贡献及机理分析
• 4.4 水力停留时间对COD去除效果的影响
• 4.4.1 试验过程与试验结果
• 4.4.2 试验结果讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 复合MBR中活性污泥的特性
• 5.1 概述
• 5.2 复合MBR中的污泥浓度
• 5.2.1 污泥浓度的变化
• 5.2.2 MBR中污泥浓度最终趋于稳定的原因
• 5.3 污泥增殖动力学
• 5.3.1 物料衡算
• G及污泥的衰减系数b的确定'>5.3.2 污水理论产率系数Y_G及污泥的衰减系数b的确定
• 5.4 复合MBR的生物相
• 5.5 本章小结
• 第六章 复合MBR的过滤性能研究
• 6.1 概述
• 6.2 膜污染机理
• 6.2.1 微生物及污泥的污染
• 6.2.2 浓差极化现象
• 6.2.3 有机物污染
• 6.2.4 无机污染
• 6.3 颗粒填料对减少膜污染的贡献
• 6.3.1 填料颗粒对减小沉积层阻力的作用
• 6.3.2 填料颗粒对临界通量的影响
• 6.3.3 填料颗粒对透膜压差（TMP）的影响
• 6.3.4 填料颗粒减缓污泥沉积层的形成
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢