好氧—厌氧耦合法处理番茄酱加工有机废水工艺的研究

论文摘要

设计了处理番茄酱加工有机废水的好氧-厌氧耦合工艺（AAC工艺）,对处理的番茄酱加工有机废水的水质进行了分析,对该工艺中的微生物进行了分离,对工艺的初期性能、工艺的优化和COD降解动力学进行了研究,并设计了用于年产一千吨番茄酱加工有机废水的处理工艺,结果如下:1.番茄酱加工有机废水中有机物浓度较高,污染物主要以糖类和有机酸为主,其含量分别为200600和30450 mg·L-1,其中蛋白质含量为2 4 mg·L-1。废水可生化降解性高,适合微生物处理,属于无毒有害废水。2.通过摇瓶实验得到优势菌群并分离得到的43株好氧菌,其中13株菌确定为好氧优势菌株,13株菌株经复配后对化学需氧量和总有机碳的去除率为74.10%和72.70%;分离得到的8株厌氧菌,其中2株菌确定为厌氧优势菌株,2株厌氧菌复配后对化学需氧量和总有机碳的去除率为59.95%和59.26%。3.该工艺基于传统的悬浮式和固定床式反应器于一体,将好氧和厌氧处理耦合在同一反应器中,工艺处理效果良好,COD去除率为93.08%,BOD去除率为95.81%,SS去除率为98%,TP的去处率为83.60%,出水pH达到7.70。出水不但符合国家二级排放标准,而且能够回用于番茄酱加工。经连续运行后,未排放剩余污泥。4.对处理工艺中的曝气量和搅拌转速进行了优化,最优曝气量和搅拌转速分别为0.060 m3·h-1和400 rpm。在该处理条件下,COD和TOC的平均去除率为95.47%和96.22%,水力停留时间从原来的72小时降低到24小时,并且该处理条件具有较强的水力负荷耐受性。5.在AAC工艺中COD降解过程遵循一级反应动力学,并采用最小二乘法,确定了速率常数为k和COD的关系。得出影响降解速率常数k值的温度系数θ值为0.9577,同时确定了速率常数k值与温度T（K）之间的关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 新疆番茄酱加工及其有机废水处理现状
• 1.1.1 新疆番茄酱加工现状与工艺
• 1.1.2 番茄酱加工有机废水处理现状
• 1.2 废水的特征，表征及引起污染的原因
• 1.2.1 废水中的有机化合物
• 1.2.2 废水中的含氮化合物
• 1.2.3 废水中的含磷化合物
• 1.3 废水处理方法及现状
• 1.3.1 物理法和化学法处理废水
• 1.3.2 生物法处理废水
• 1.4 剩余污泥问题及对策
• 1.4.1 剩余污泥产生的原因
• 1.4.2 国内外剩余污泥的产量
• 1.4.3 剩余污泥的处理工艺及其最终处理
• 1.5 污泥减量化技术
• 1.6 废水处理的发展趋势
• 1.6.1 同一空间内按时间顺序先后完成的组合工艺
• 1.6.2 不同空间内按时间顺序先后完成的组合工艺
• 1.6.3 同一空间内同时完成的组合工艺
• 1.7 论文研究的目的意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 番茄酱加工有机废水采集及其水质分析
• 2.1.2 污泥
• 2.1.3 药品和仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 番茄酱加工有机废水组成成分分析
• 2.2.2 废水水质分析
• 2.2.3 菌种分离
• 2.2.4 摇瓶实验
• 2.2.5 复配实验
• 2.3 COD 快速测定方法建立
• 2.4 处理方法选择
• 2.4.1 微波诱导催化氧化最佳处理条件求取
• 2.4.2 AAC 法与其它处理方法比较
• 2.5 AAC 耦合体系动力学研究方法
• 第三章 污泥驯化、微生物选育及其性能研究
• 引言
• 3.1 污泥驯化
• 3.2 微生物选育
• 3.2.1 微生物分离
• 3.2.2 好氧微生物摇瓶实验
• 3.2.3 厌氧微生物摇瓶实验
• 3.2.4 好氧菌株摇瓶的复配
• 3.2.5 厌氧菌株摇瓶复配
• 3.3 小结
• 第四章 反应器设计及其初期性能研究
• 引言
• 4.1 反应器设计及流程
• 4.1.1 反应器设计
• 4.1.2 工艺流程
• 4.2 反应器性能研究
• 4.2.1 番茄酱加工有机废水在处理过程中各主要指标变化情况
• 4.2.2 抗负荷性研究
• 4.2.3 剩余污泥的研究
• 4.2.4 反应器稳定性研究
• 4.2.5 废水回用
• 4.3 小结
• 第五章 AAC 处理工艺优化
• 引言
• 5.1 曝气量的优化和最优曝气量耐受性考察
• 5.1.1 曝气量的优化
• 5.1.2 最优曝气量抗负荷性研究
• 5.2 搅拌转速优化和最优搅拌转速耐受性研究
• 5.2.1 搅拌转速优化
• 5.2.2 最优搅拌转速耐受性研究
• 5.2.3 最优搅拌转速稳定性考察
• 5.3 优化最终曝气量和搅拌转速
• 5.3.1 正交实验
• 5.3.2 最优处理条件耐受性研究
• 5.3.3 最优处理条件稳定性研究
• 5.4 小结
• 第六章 AAC 耦合体系动力学
• 引言
• 6.1 动力学参数的估算
• 6.1.1 实验结果及其数据分析
• 6.1.2 COD 降解动力学关系研究
• 6.2 小结
• 第七章 AAC 耦合工艺处理设计
• 引言
• 7.1 工程设计的原则
• 7.2 工程设计的程序
• 7.2.1 工程设计资料
• 7.2.2 工程设计流量
• 7.2.3 工程设计流程和参数
• 7.3 经济分析
• 7.3.1 运行费用
• 7.3.2 经济效益分析
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在学期间主要参与的研究项目:
• 在学习期间主要教学经历:
• 在学期间主要工作经历:
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 导师评阅表