ABR-生物接触氧化联合工艺处理果汁废水试验研究

论文摘要

果汁废水的低pH值、高COD、高悬浮物等特性,会导致周围水体各种形态有机酸的大量积累,使水环境质量严重恶化。目前国外对果汁废水处理技术报道相对较少,而国内成熟可靠的果汁废水处理工艺未见报道。本课题立足于国内外果汁废水处理相关工艺的最新科研成果,以泾阳怡科水解池污泥作为本试验接种污泥,经不同方法处理后,分别接种污泥于ABR反应器和生物接触氧化反应器,通过“ABR+生物接触氧化”联合工艺处理果汁废水的试验研究,得到最佳的运行参数条件,并提供了成功启动反应器的方法。试验研究发现:ABR反应器的VFA和pH值是系统稳定运行的重要参数。试验在高有机负荷条件下,培养出沉降性能和生物活性良好的厌氧颗粒污泥,其中颗粒污泥最大粒径可达5mm,且随隔室递减。ABR反应器内的微生物具有明显的种群配合和良好的沿程分布,其各隔室优势微生物种群为:第1隔室以梭状芽孢杆菌、弧菌、短杆菌为主;第2隔室以长杆菌和链球菌为主;第3隔室颗粒污泥表面以叠球菌、螺旋菌和丝状菌为主。基于试验数据,推导出ABR各隔室处理果汁废水出水动力学模型:第1#隔室:生物接触氧化基质降解动力学模式为:试验结果表明:运用“ABR+生物接触氧化”联合工艺处理果汁废水,在ABR厌氧反应器温度为25～41℃、DO为0.0～0.1mg/L、pH为6.5～7.5、HRT=24h和生物接触氧化Nv=2kgCOD/（m3.d）、HRT=12h条件下,该系统运行稳定,出水水质达到《污水综合排放标准》（ GB8978-1996）中的一级标准。因此,本研究为工程实际应用提供了最佳工艺技术路线,且有广阔的发展前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 果汁行业现状
• 1.1.2 果汁行业发展趋势
• 1.1.3 果汁生产工艺及废水来源分析
• 1.1.4 果汁废水的特点
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外废水处理研究现状
• 1.2.2 国内外果汁废水处理研究现状
• 1.3 研究课题的提出
• 1.3.1 现有果汁废水处理的典型工艺
• 1.3.2 现有工艺存在的问题
• 1.3.3 课题的提出及研究意义
• 1.4 ABR-生物接触氧化工艺的确定
• 1.5 论文整体思路及工作内容
• 第二章 ABR-生物接触氧化试验工艺简介
• 2.1 ABR 工艺简介
• 2.1.1 厌氧生物处理技术发展概述
• 2.1.2 废水厌氧生物处理化学反应过程简介
• 2.1.3 废水厌氧消化过程理论
• 2.1.4 厌氧反应器分类
• 2.1.5 厌氧处理技术特点
• 2.1.6 ABR 厌氧处理技术的特点
• 2.2 生物接触氧化工艺简介
• 2.2.1 生物膜的构造特征及工作原理
• 2.2.2 生物膜反应器的特点
• 2.2.3 生物接触氧化技术的特点
• 2.3 试验检测项目及主要仪器设备
• 第三章 ABR 厌氧反应器启动试验研究
• 3.1 ABR 反应器设计制造
• 3.2 ABR 厌氧反应器的启动
• 3.2.1 种泥来源
• 3.2.2 ABR 反应器启动方案
• 3.2.3 ABR 反应器启动过程
• 3.3 运行结果及讨论
• 3.3.1 VFA、pH 值对系统运行的影响
• 3.3.2 碱度对系统运行的影响
• 3.3.3 温度对系统运行的影响
• 3.3.4 进水N、P 浓度变化对系统运行的影响
• 3.4 ABR 反应器生物种群分布特性
• 3.5 污泥颗粒化及粒径分布特性
• 3.5.1 颗粒污泥的形成机理与过程
• 3.5.2 试验颗粒污泥化及粒径分布特性
• 3.6 ABR 厌氧反应器的动力学模型
• 3.7 本章小结
• 第四章 生物接触氧化反应器影响因素试验研究
• 4.1 生物接触氧化反应器的设计
• 4.1.1 生物接触氧化反应器设计
• 4.1.2 生物接触氧化反应器内填料选取
• 4.2 生物接触氧化反应器的启动
• 4.2.1 生物接触氧化反应器内种泥的选取
• 4.2.2 生物接触氧化反应器启动方案
• 4.2.3 挂膜及生物菌种的驯化
• 4.3 试验运行影响因素分析
• 4.3.1 水力停留时间（HRT）的影响
• 4.3.2 pH 值、温度、重金属等的影响
• 4.3.3 溶解氧（DO）的影响
• 4.3.4 盐度的影响
• 4.3.5 氮、磷的影响
• 4.4 试验运行结果分析
• 4.5 生物接触氧化反应器动力学模型
• 4.5.1 废水好氧处理动力学模型
• 4.5.2 生物接触氧化动力学模型建立
• 4.5.3 动力学参数确定
• 4.6 本章小结
• 第五章 ABR—生物接触氧化联合工艺试验研究
• 5.1 工艺流程及工艺运行分析
• 5.1.1 工艺流程及主要设备
• 5.1.2 工艺运行分析
• 5.2 试验联合运行主要影响因素分析
• 5.2.1 温度的影响
• 5.2.2 氮磷的影响
• 5.3 试验运行最佳参数条件的确定
• 5.3.1 碱度及pH 值
• 5.3.2 最佳水力停留时间（HRT）的确定
• 5.4 冲击试验的运行结果及讨论
• 5.4.1 ABR 厌氧反应器的冲击恢复试验研究
• 5.4.2 生物接触氧化反应器的冲击恢复试验研究
• 5.5 污泥沉降性能分析
• 5.6 工艺可行性分析
• 5.6.1 技术可行性分析
• 5.6.2 经济技术及环境效益分析
• 5.7 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 论文发表
• 致谢