化学实验废水生态处理的试验研究

论文摘要

随着我国高等院校的迅速发展,各种实验室的数目有增无减、规模成倍扩大,实验室排放的废水日益增多,且含各种有害有毒物质,对环境造成的危害不容忽视。本课题以所在院校化学楼排放的实验废水为研究对象,经过对化学实验所涉及的试剂、药品及用量进行调查统计,并以CODcr、BOD5等为主要指标,通过持续一段时间对实验废水的监测,认为排放的实验废水属于低浓度实验废水,可利用生物-生态处理方法综合处理实验废水。并采用活性污泥与人工湿地生态系统相结合,建立实验室小型的模拟生态系统,对实验废水的处理进行试验研究。主要内容包括:以苯酚、甲苯、乙酸乙酯等为代表性有机污染物配制模拟实验废水,驯化活性污泥。驯化后的活性污泥的主要指标MLSS达3896.5mg/L、SVI达130 mg/L。通过改变进水浓度、停留时间、PH、温度对驯化污泥进行耐受性实验,结果显示驯化污泥都能对模拟实验废水保持良好的降解能力,能够适应较大的环境变化。对所选黄壤、粉煤灰、砂石的去污能力进行分析,最终确定粉煤灰投加量为5%、土:砂质量比为3:1为最佳的土壤填料组合,土壤填料厚度为60cm,并以两种方式将驯化的活性污泥添加到土壤填料中,采用内径为11cm、高160cm的PVC管建立起实验室小型的土壤填料柱系统。实验室小型的土壤填料柱系统对实际实验废水进行处理,结果显示:1.实验废水CODcr浓度在22.70mg/L到951.48 mg/L之间变化,土壤填料柱对CODcr的去除率可保持60%以上。实验废水CODcr浓度在120mg/L-200 mg/L之间时,出水CODcr浓度保持在10mg/L30mg/L之间,系统对CODcr的去除率可达到85%以上,比较稳定。2.实验废水的BOD5浓度在30 mg/L340mg/L之间变化,BOD5去除率基本保持在90%左右,去除效果很好。3.对于实验废水中的总N的去除效果,与实验废水的C/N比值有关,整体上系统对实验废水中总N的平均去除率可达64%左右。4.在土壤填料柱添加驯化污泥与不添加驯化污泥的对比实验,实验结果显示添加驯化污泥的土壤柱在CODcr、BOD5的处理效果都高于不添加驯化污泥的,证实了利用驯化污泥强化土壤填料中微生物的作用是可行的。实验室小型土壤填料柱对化学实验废水的处理是成功的,这为利用生物-生态处理方法综合处理实验废水的可行性奠定了实践基础。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 化学实验废水的环境危害性
• 1.1.1 化学实验废水的分类与特点
• 1.1.2 化学实验废水的危害
• 1.2 化学实验废水的处理方法及研究现状
• 1.2.1 化学实验废水分类处理
• 1.2.2 化学实验废水综合处理
• 1.2.3 化学实验废水的生态综合处理背景
• 1.3 本研究涉及的处理技术
• 1.3.1 活性污泥处理技术
• 1.3.2 人工湿地净化技术
• 1.4 本课题的提出和研究内容
• 1.4.1 课题的提出
• 1.4.2 课题的主要内容及创新点
• 第二章 化学实验废水的主要成分分析
• 2.1 研究对象
• 2.1.1 化学实验废水的成分调查与分类
• 2.1.2 化学实验废水主要成分的测定
• 2.2 实验仪器及药品
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验药品
• 第三章 活性污泥的培养与驯化
• 3.1 活性污泥的接种与培养
• 3.1.1 污泥来源
• 3.1.2 污泥配制
• 3.1.3 培养条件
• 3.1.4 污泥的主要评价指标
• 3.1.5 培养效果
• 3.2 活性污泥的驯化
• 3.2.1 驯化目的
• 3.2.2 模拟化学实验废水的配制
• 3.2.3 驯化方法
• 3.2.4 驯化效果考察
• 3.2.5 污泥形态及理化性质的比较
• 3.2.6 驯化期间对废水的CODcr 去除效果
• 3.2.7 驯化期间对废水的苯酚去除效果
• 3.2.8 驯化污泥的耐受性研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 实验室内土壤填料柱装置的设计
• 4.1 土壤填料柱装置的设计原则
• 4.2 本实验所用填料的理化性质及作用
• 4.2.1 黄壤
• 4.2.2 粉煤灰
• 4.2.3 砂石
• 4.3 土壤填料配比的确定试验
• 4.3.1 试验水质及测定指标
• 4.3.2 土壤粒径组合的确定
• 4.3.3 粉煤灰添加量的确定
• 4.3.4 土壤填料的多因素正交试验
• 4.4 实验室小型土壤填料柱系统的确立
• 4.4.1 活性污泥的添加
• 4.4.2 土壤填料柱的结构
• 4.4.3 建立的土壤填料柱对比图
• 4.5 土壤填料柱的处理机理
• 4.6 本章小结
• 第五章 化学实验废水的综合处理实验
• 5.1 试验内容与目的
• 5.2 实验方法
• 5.3 对模拟实验废水的处理
• 5.3.1 试运行对象及选择的原因
• 5.3.2 试验条件
• 5.3.3 试验方法
• 5.3.4 水质参数及测定方法
• 5.3.5 试验的结果与分析
• 5.4 对实际实验废水处理的研究
• 5.4.1 实验废水采集
• 5.4.2 实验废水的预处理
• 5.4.3 处理结果与分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论、问题与建议
• 6.1 结论
• 6.2 问题
• 6.3 建议
• 参考文献
• 致谢