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复合厌氧—化学沉淀-A/O处理有机胺废水的研究

2020-11-29阅读(637)

复合厌氧—化学沉淀-A/O处理有机胺废水的研究

论文摘要

江山化工排放的有机胺废水TN含量高、浓度变化大,并含有一定量有毒有害物质,原有污水处理系统存在处理量有限、出水不达标及运行费用高等缺点。本课题提出了以复合厌氧-化学沉淀-A/O组合工艺对原系统进行改造,在实验室条件下研究了各单元对有机胺废水的处理效果,确定出各段适宜的运行条件与操作参数,并将该工艺用于实际工程的改造。作为预处理的复合厌氧反应器在常温下73d左右培养出了颗粒污泥,顺利启动。在最佳HRT=1.85d,最佳容积负荷为1.543～2.701kgCOD/（m3·d）时,COD去除率能保持在50%左右,有机胺转化率维持在60%以上。同时经过厌氧消化原水B/C值从0.263提高到0.362,为进一步生化处理提供了条件。化学沉淀法去除氨氮采用MgCl2·6H2O与Na2HPO4·12H2O作为沉淀剂,考察了pH、n（P）:n（N）、n（Mg）:n（N）与初始氨氮浓度对氨氮去除率与磷酸盐利用率的影响,通过多指标正交试验与单因素优化试验确定出最佳pH=9.5,n(Mg2+):n（NH4+）:n(PO43-)=1.2:1:1.1,此时氨氮去除率为90.81%,磷酸盐利用率为97.34%,残磷量为27.67mg/L。A/O工艺作为后续处理,最佳运行条件为:pH控制在7～8、A段DO＜0.5mg/L,O段DO＞4.0mg/L、温度维持在25℃。最佳操作参数:总HRT=30h,其中A段HRT=7.5h,O段HRT=22.5h、SRT=30d、内回流比R=3.0。实际工程设计规模为1000m3/d,复合厌氧池设计容积负荷为2kgCOD/（m3·d）,HRT=44.5h,填料层与污泥层高度比为5:2。预曝气池前段依靠曝气吹脱去除部分氨氮及污染物,后段作为曝气絮凝池,设计絮凝时间为20min。A/O池总HRT为32h,其中A池HRT为8h,O池HRT为24h。内回流比为300%,污泥回流比为50%。经过100d左右的调试,工程正常运行。在进水CODCr平均值为3973mg/L,TN平均值为810mg/L时,组合系统COD总去除率为90.8%,BOD去除率为97.04%,平均出水氨氮浓度小于50mg/L。另外对石油类、挥发酚、硫化物、氰化物的去除效果也很理想。这充分证明了复合厌氧-化学沉淀-A/O组合工艺适合于有机胺废水的处理,为其他类似废水的处理提供了有力借鉴,具有一定的推广价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 我国水污染现状
  • 1.1.2 有机胺废水的特点
  • 1.1.3 有机胺废水的危害
  • 1.1.4 二甲基甲酰胺（DMF）与二甲基乙酰胺（DMAC）简介
  • 1.2 课题来源
  • 1.2.1 江山化工污水处理状况
  • 1.2.2 原污水处理系统概况
  • 1.3 课题研究目的与意义
  • 第2章 有机胺废水处理工艺的选择
  • 2.1 有机胺废水处理技术
  • 2.1.1 化学法
  • 2.1.2 物化法
  • 2.1.3 生物法
  • 2.2 厌氧生物处理
  • 2.2.1 厌氧生物处理基本原理
  • 2.2.2复合厌氧反应器（HAR）的应用
  • 2.3 化学沉淀法处理氨氮废水
  • 2.3.1 化学沉淀法基本原理
  • 2.3.2 化学沉淀法处理氨氮废水的应用
  • 2.4 生物脱氮工艺
  • 2.4.1 生物脱氮原理
  • 2.4.2 缺氧-好氧活性污泥法生物脱氮工艺
  • 2.4.3 A/O工艺的应用
  • 2.5 工艺选择思路
  • 2.5.1 预处理工艺
  • 2.5.2 氨氮去除工艺
  • 2.5.3 后续处理工艺
  • 2.5.4 工艺流程的确定
  • 2.6 主要研究内容
  • 第3章 复合厌氧反应器预处理单元试验研究
  • 3.1 试验水质与试验装置
  • 3.2 检测项目与方法
  • 3.3 试验研究与结果
  • 3.3.1 HAR的启动与运行
  • 3.3.2 出水B/C及污泥SMA的变化
  • 3.4 处理效果的影响因素
  • 3.4.1 进水水质
  • 3.4.2 水力停留时间（HRT）
  • 3.4.3 有机负荷与容积负荷
  • 3.4.4 挥发性脂肪酸（VFA）与碱度（ALK）
  • 3.4.5 温度与pH
  • 3.4.6 厌氧回流泵开启次数与时间
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 化学沉淀法去除氨氮的试验研究
  • 4.1 MAP沉淀法反应机理
  • 4.1.1 化学平衡理论
  • 4.1.2 沉淀-溶解理论
  • 4.2 试验研究
  • 4.2.1 药剂的选择
  • 4.2.2 操作条件的确定
  • 4.3 正交试验设计
  • 4.4 单因素优化试验
  • 4.4.1 pH的影响
  • 4.4.2 n（Mg）:n（N）的影响
  • 4.4.3 n（P）:n（N）的影响
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 后续A/O工艺试验研究
  • 5.1 试验装置与方法
  • 5.2 污泥的接种与培养
  • 5.3 正式试验研究
  • Cr的变化'>5.3.1 CODCr的变化
  • 5.3.2 氨氮的变化
  • 5.3.3 TN的变化
  • 5.3.4 TP的变化
  • 5.4 工艺参数的确定
  • 5.4.1 水力停留时间（HRT）
  • CrTN负荷'>5.4.2 污泥CODCrTN负荷
  • 5.4.3 回流比
  • 5.4.4 污泥龄
  • 5.5 处理效果的影响因素
  • 5.5.1 C/N
  • 5.5.2 DO
  • 5.5.3 碱度与pH
  • 5.5.4 温度
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 实际工程改造与运行概况
  • 6.1 工程改造情况
  • 6.1.1 工艺流程与排放标准
  • 6.1.2 主要构筑物、设备及工艺参数
  • 6.1.3 主要构筑物简介
  • 6.2 工程的调试运行
  • 6.2.1 厌氧池调试运行
  • 6.2.2 预曝气池加药
  • 6.2.3 A/O系统调试运行
  • 6.2.4 系统联合运行状况
  • 6.3 调试运行中出现的问题
  • 6.4 本章小结
  • 第7章 结论与建议
  • 7.1 结论
  • 7.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 攻读硕士学位期间发表的论文

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