丙烯腈废水生物处理过程中特征污染物转化规律

论文摘要

丙烯腈是一种重要的化工原料,在化工产品生产领域中应用广泛,其生产过程中产生的废水水质复杂,目前缺乏关于丙烯腈废水特征污染物组成的详尽报道,这在很大程度上制约了丙烯腈废水有效处理。本文针对上述问题,对丙烯腈废水的常规水质指标以及特征污染物组分进行了分析,并利用A/O/O考察了生物法对丙烯腈废水的降解效果,同时分析了特征污染物在A/O/O各段的生物转化规律,并讨论了抑制硝化反应的影响因素和硝化反应与碱度之间的定量关系,研究结果对丙烯腈废水生物处理具有一定的指导意义。本文采用气相色谱与质谱联用技术对丙烯腈废水特征污染物进行定性分析,结果表明废水中特征污染物类型为吡啶类、酰胺类、有机酸类、酚类、腈类、嘧啶、吡唑及一些杂环类物质；利用液相色谱测出丙烯腈废水中含量较高的特征污染物为3-氰基吡啶、烟酰胺、烟酸、丙烯腈、丙烯酸、A物质和B物质。在A/O/O工艺中,缺氧段3-氰基吡啶、丙烯腈和B物质的去除率分别可达到91.2%、100%和51.3%；在曝气1段烟酰胺、烟酸和丙烯酸以及残留的3-氰基吡啶和B物质的去除率均为100%,只有A物质在A/O段出水中得到积累；在曝气2段A物质可以被完全降解。在进水COD浓度为962-2037mg/L,pH值为6.90-9.80,NH4+-N浓度为46.8-151mg/L,N03--N浓度为213-425mg/L的情况下,A/O工艺出水COD去除率最高可达到78%,pH值为8.2左右,NH4+-N浓度为215-420mg/L,N03--N去除率在96%以上；曝气2段出水COD去除率最高可提高到82%,pH值为6.0左右,NH4+-N浓度降低至100mg/L左右,N03--N浓度增加到200mg/L左右。A/O/O工艺中曝气1段硝化反应受到抑制的原因可能是A物质在曝气1段的积累,A物质在曝气2段得到降解后,曝气2段硝化反应得到恢复,但由于碱度不足,硝化反应进行不彻底。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 丙烯腈及其生产工艺概述
• 1.2.1 丙烯腈的性质和用途
• 1.2.2 丙烯腈的产能和需求
• 1.2.3 丙烯腈的生产方法
• 1.2.4 丙烯氨氧化生产工艺
• 1.3 丙烯腈废水危害
• 1.4 丙烯腈废水处理方法国内外研究现状
• 1.4.1 化学氧化法
• 1.4.2 物化法
• 1.4.3 生物法
• 1.4.4 其他处理方法
• 1.4.5 组合处理工艺
• 1.5 课题的目的意义和主要研究内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 第2章 实验材料、装置及方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 仪器设备
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验用水及污泥来源
• 2.2 实验装置
• 2.2.1 连续实验装置
• 2.2.2 持续曝气实验装置
• 2.3 测定分析方法
• 2.3.1 常规指标测定方法
• 2.3.2 特征污染物富集方法
• 2.3.3 特征污染物测定条件
• 2.3.4 标准曲线
• 2.3.5 标准物质HPLC图
• 第3章 丙烯腈废水水质及特征污染物分析
• 3.1 水质特征
• 3.2 特征污染物
• 3.3 特征污染物的产生过程解析
• 3.3.1 3-氰基吡啶的产生过程
• 3.3.2 烟酰胺和烟酸的产生过程
• 3.3.3 丙烯酸的产生过程
• 3.4 本章小结
• 第4章 A/O/O工艺处理丙烯腈废水效果
• 4.1 反应器启动
• 4.2 A/O工艺处理效果
• 4.2.1 缺氧段处理效果
• 4.2.2 曝气1段处理效果
• 4.2.3 A/O工艺对COD的去除效果
• 4⁺-N和NO₃^--N的去除效果'>4.2.4 A/O工艺对NH₄⁺-N和NO₃^--N的去除效果
• 4.3 A/O/O工艺处理效果
• 4.3.1 曝气2段处理效果
• 4.3.2 A/O/O对COD的去除效果
• 4.4 持续曝气实验处理效果
• 4.5 本章小结
• 第5章 生物处理过程中特征污染物变化规律
• 5.1 A/O/O 工艺各段特征污染物的降解效果
• 5.2 持续曝气实验过程中特征污染物降解效果
• 5.3 抑制硝化反应的特征污染物
• 5.4 肖化反应与碱度的定量关系
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢