基于厌氧出水的木薯淀粉废水ICEAS处理方法的研究

论文摘要

木薯淀粉废液经TLP～GXEM厌氧处理后，COD的质量浓度从22000～35000mg／L降到2000～3000mg／L，去除率能达到88％以上，但无法达标排放。经过厌氧处理后的废水BOD5／COD约为0.6，GC-MS分析表明该废水具有良好的可生化性。本研究的目的在于探讨一种新型的好氧生物处理方法，作为木薯淀粉废水处理的后续工艺，使木薯淀粉厂的废水无害排放。针对经厌氧处理后的木薯淀粉废水，通过实验研究了ICEAS处理工艺的条件及其动力学规律。结果表明，ICEAS工艺可以使废水的COD质量浓度由2000～3000mg／L降到200～300mg／L，达到污水综合排放二级标准（GB8978-1996）。工艺条件采用了限制性曝气方式，最佳进水pH值为6.5～7.5，最佳曝气量为0.375m3空气／h。在单因素实验的基础上，采用正交实验确定反应器运行的最佳工艺条件，即缺氧时间0.33h，曝气时间6h，沉淀时间0.33h。在上述工艺条件下，COD质量浓度的去除率大于90％以上，DO随着COD质量浓度的降低呈现先升高后降低、最后突然升高的规律性变化。在整个模型实验运行过程中，污泥的微生物相丰富，代表着出水很好的钟虫和轮虫大量出现，并且污泥沉降性能良好，其SVI值保持在60ml／g左右。在最佳工艺条件下，对ICEAS反应器处理淀粉废水进行了降解动力学研究。动力学研究结果表明：常温下，以COD质量浓度作为基质浓度，其降解规律符合改进的Monod方程，由实验数据求得动力学模型。动力学研究结果表明：该废水中含有难降解有机物的质量浓度约为130mg／L，占总有机物的6.3％；饱和常数Ks=3326mg／L很高，适合处理较高负荷的污水；最大基质比去除速率Vmax=0.3243h-1，表明该工艺具有良好的生物活性，降解速率较快。动力学模型为木薯淀粉废水处理的工程实践提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 木薯淀粉在广西的产业地位
• 1.1.2 木薯淀粉废水的来源及其危害性
• 1.2 国内外木薯淀粉废水治理技术的研究进展
• 1.2.1 絮凝沉淀处理
• 1.2.2 生物处理
• 1.3 TLP-GXEM厌氧处理概述
• 1.4 本课题的研究目标
• 1.4.1 课题研究的目的和意义
• 1.4.2 课题研究内容
• 1.5 废水好氧生化处理的研究进展
• 1.5.1 传统处理工艺
• 1.5.2 SBR处理工艺
• 1.5.3 改进的SBR工艺
• 1.5.4 间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS）反应器的工艺思想
• 1.5.5 ICEAS反应器的研究进展
• 1.6 活性污泥法的动力学研究进展
• 1.6.1 Eckenfelder模式
• 1.6.2 Grau模式
• 1.6.3 McKinney模式
• 1.6.4 lawrence-McCarty模式
• 第二章 厌氧出水的水质分析及其生物降解特性的研究
• 2.1 前言
• 2.1.1 废水的有机物组成以及定性分析
• 2.1.2 废水可生化性判断
• 2.2 试验部分
• 2.2.1 厌氧出水的水质分析机理和方法
• 2.2.2 厌氧出水的生物降解特性的实验结果与分析
• 2.3 本章结论
• 第三章 ICEAS反应器最佳工艺条件确定
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验装置
• 3.1.2 试验用水
• 3.1.3 分析项目及分析方法
• 3.1.4 污泥的驯化与培养
• 3.1.5 工艺条件的确定
• 3.2 实验结果与分析
• 3.2.1 曝气方式的选择
• 3.2.2 最佳曝气量的确定
• 3.2.3 最佳pH值的确定
• 3.2.4 反应器运行时间的初步确定
• 3.2.5 正交试验因素和水平的确定
• 3.2.6 最佳运行工艺条件时COD去除规律
• 3.2.7 曝气量相同的条件下COD与DO的关系研究
• 3.2.8 正常运行时活性污泥的性质
• 3.3 本章结论
• 第四章 ICEAS反应器动力学研究
• 4.1 动力学公式的求解方法
• 4.2 基质浓度随时间变化的关系
• 4.3 求难生化降解基质的质量浓度
• 4.4 计算饱和常数和基质去除的最大比速度
• 4.5 本章结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况