水解酸化-UNITANK-BAF工艺处理制药废水的研究

论文摘要

本文以东北制药总厂生产过程中产生的化学制药废水和生物制药废水的混合废水作为研究对象，该废水成分复杂，可生化性较差。在参阅大量参考文献的基础上，本文以水解酸化—UNITANK—BAF处理工艺为主线，通过实验室试验和扩大试验，对剩余污泥一级处理、水解酸化、UNITANK和BAF等主要工艺环节进行了创新性的整合，并对部分环节作了局部改进，对最佳控制条件进行了系统研究，得出了最佳工艺控制参数；并对污泥膨胀、冲击负荷、非平衡增长、生物除臭、抑制甲烷气体产生等敏感问题结合试验进行了理论分析，为高浓度制药废水的有效治理开辟了新的途径。 生化剩余污泥对制药废水具有较强的絮凝吸附作用，在泥水比1:2.5的条件下，COD去除率可达到29％，SS去除率可达到84％，并可降低废水的生物毒性，为后续生物处理提供了良好的基质准备。 水解酸化反应器分为无氧水解酸化和微氧水解酸化两级。微氧环境提高了兼性水解酸化菌的生理代谢功能，由微曝气产生的物理搅拌作用改善了水力条件，强化了水解污泥与有机底物间的传质作用，改善了高浓度难生物降解废水的水解酸化效果。当水解反应器进水COD浓度为3000mg／L左右时，温度T=30℃，水力停留时间HRT=12h，为最佳运行参数；此时BOD／COD值由0.39上升到0.48，可生化性得到明显提高。水解反应器如果控制不当，会产生甲烷气体，在装置运行过程中会形成安全隐患，试验表明，通过适当调节pH和DO，以及采取预曝气和及时排泥等措施可以有效地抑制甲烷气体的产生。 UNITANK工艺是一种间歇式的活性污泥法废水处理工艺，但典型的UNITANK反应器具有一定局限性，为了进一步减少工程占地面积，并更加适于处理高浓度制药废水，本研究作了两点改进：1)扩大中间池的容积，增加曝气时间，更加有效合理地利用池容；2)改变进水方式，将典型工艺中的两端交替进水，改为中部进水，可明显提高处理能力，COD去除率达80％以上。DO、温度、HRT是影响UNITANK反应器的主要运行参数，试验结果表明，DO=3.0mg／L，温度T=20

论文目录

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• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 制药工业废水概况
• 1.2 国内外制药废水处理技术的研究现状
• 1.2.1 物化处理
• 1.2.2 生物处理工艺
• 1.2.3 间歇式活性污泥工艺介绍及UNITANK的工艺特点
• 1.2.4 BAF工艺介绍
• 1.3 东北制药总厂废水处理现状及进一步研究的必要性
• 1.3.1 东北制药总厂废水处理现状
• 1.3.2 东北制药总厂废水处理的意义
• 1.4 本项研究的意义及主要研究内容
• 第二章 处理对象和研究方法
• 2.1 试验研究对象
• 2.1.1 废水量与水质
• 2.1.2 废水水质特点分析
• 2.1.3 处理目标
• 2.2 试验研究方法和工艺流程
• 2.2.1 试验研究和分析化验方法
• 2.2.2 基本工艺流程图
• 2.2.3 工艺技术分析
• 第三章 强化一级处理及水解酸化的研究
• 3.1 剩余污泥强化一级处理试验
• 3.1.1 剩余污泥强化一级处理的目的
• 3.1.2 试验装置与方法
• 3.1.3 结果及分析
• 3.2 水解酸化技术机理及运行参数的优化
• 3.2.1 水解酸化的基本概念和反应机理
• 3.2.2 水解酸化反应器参数的优化选择
• 3.3 水解反应器抑制甲烷气体产生的措施
• 3.3.1 抑制水解反应器甲烷气体产生的必要性
• 3.3.2 抑制甲烷气体的措施
• 3.4 小结
• 第四章 UNITANK工艺处理制药废水的研究
• 4.1 活性污泥法的基本原理
• 4.1.1 活性污泥法及活性污泥的基本概念
• 4.1.2 活性污泥系统中细菌的种类及其对有机物的代谢过程
• 4.2 UNITANK工艺的工作原理
• 4.3 UNITANK反应器参数的优化研究
• 4.3.1 试验材料和方法
• 4.3.2 DO对UNITANK反应器中有机物降解效果的影响
• 4.3.3 温度对UNITANK反应器工作情况的影响
• 4.3.4 HRT对UNITANK反应器工作情况的影响
• 4.4 污泥膨胀的控制
• 4.5 污泥增长动力学及污泥产生量分析
• 4.5.1 污泥增长动力学
• 4.5.2 制药废水污泥产生量分析和预测
• 4.6 小结
• 第五章 BAF工艺处理制药废水的研究
• 5.1 曝气生物滤池研究进展
• 5.1.1 曝气生物滤池工作原理
• 5.1.2 曝气生物滤池的功能
• 5.1.3 曝气生物滤池的启动
• 5.1.4 曝气生物滤池滤料的选择
• 5.2 试验材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验装置及工艺流程
• 5.3 曝气生物滤池运行参数的优化研究
• 5.3.1 陶粒的挂膜
• cr去除率的影响'>5.3.2 处理对象对COD_cr去除率的影响
• cr去除率的影响'>5.3.3 工艺参数对COD_cr去除率的影响
• 5.3.4 关于反冲洗的探讨
• 5.4 曝气生物滤池反应动力学
• 5.5 小结
• 第六章 全流程扩大试验研究
• 6.1 扩大试验的意义及其结果
• 6.1.1 开展扩大试验的意义
• 6.1.2 试验规模
• 6.1.3 试验装置
• 6.1.4 废水水质
• 6.1.5 装置的启动
• 6.1.6 稳定运行期主要工艺参数
• 6.1.7 稳定运行期试验数据
• 6.2 生物相及生态学分析
• 6.3 扩大试验研究的几个关键
• 6.3.1 冲击负荷对活性污泥处理系统的影响
• 6.3.2 活性污泥非平衡增长理论及应用
• 6.3.3 水解池生物除臭试验研究
• 6.4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 英文缩写表
• 致谢
• 作者简介
• 攻读博士期间发表的论文