FOP-EGSB-MBR组合技术处理化工废水

论文摘要

化工废水由于其水质特殊,传统的处理方法处理效率不高。目前国内外对有毒难降解废水处理技术的发展趋势是水处理工艺中高效新颖技术的应用和多元工艺组合的集成开发。本文提出采用高效FOP（Fenton Oxidation Process）-EGSB（Expanded Granular Sludge Bed）-MBR（Membrane Biological Reactor）组合技术处理化工废水。采用模拟2-萘酚废水作为目标污染物,分别研究了FOP、EGSB反应器、MBR反应器的单体处理效果和过程研究。主要研究思想和目标是:Fenton氧化处理使部分COD降解、萘系化合物被转化成可降解的有机化合物或有机酸,废水的可生化性提高;厌氧处理去除废水中大部分COD,保证整个处理过程的高负荷和低成本,实现整体工艺的环境和社会效益,好氧处理使出水达标排放,实现整体工艺的环境和社会效益。本课题研究结果对实现垃圾渗滤液的低投资、低运行成本、高稳定性和全面达标具有重要的学术意义和实践价值。本论文主要研究结果如下:1.正交试验结果表明,当反应时间为40 min,初始pH为3.5, H2O2/COD（质量浓度比）为2,H2O2/Fe2+（摩尔浓度比）为12时,COD去除率最大,可达到86 %左右;当反应时间为40min,初始pH为3.5,H2O2/COD（质量浓度比）为2,H2O2/Fe2+（摩尔浓度比）为16时,BOD/COD值最大,可达到0.67左右。2.反应温度的提高对COD去除的影响并不显著,H2O2的消耗速率大概是COD去除速率的2.3倍。3.活性污泥抑制试验显示未经Fenton处理的废水EC50值为329 mg/LCOD,而预处理后的废水对活性污泥没有抑制,这说明Fenton预处理可有效消除2-萘酚废水的生物毒性。4.废水经Fenton预处理后,出水COD在5000 mg/L,再经过14 h的厌氧处理,出水COD可达610 mg/L,COD去除率接近87 %;再经4 h的好氧处理后,出水COD在100 mg/L以下,达到《污水综合排放标准》（GB-8978-1996）一级排放标准。5.采用FOP-EGSB-MBR组合工艺处理2-萘酚废水,COD总去除率可达99 %,该工艺运行性能稳定,效果可靠,具有潜在的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 化工废水污染状况、特点及危害
• 1.1.2 化工废水的常用处理方法与存在问题
• 1.2 Fenton 氧化法基本原理和应用
• 1.2.1 Fenton 氧化法的作用机理
• 1.2.2 Fenton 氧化的研究和应用
• 1.2.3 Fenton 氧化法的发展
• 1.3 EGSB 反应器的结构、工作原理和特点
• 1.3.1 EGSB 反应器的结构和工作原理
• 1.3.2 EGSB 反应器的工作特点
• 1.3.3 EGSB 反应器的应用
• 1.4 MBR 的结构、工作原理和应用
• 1.4.1 MBR 的结构和工作原理
• 1.4.2 MBR 反应器的特点
• 1.4.3 MBR 反应器的应用现状
• 1.5 本论文的研究目的、意义和内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 Fenton 预处理工艺的研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 Fenton 试剂
• 2.2.2 其它材料
• 2.2.3 仪器
• 2.2.4 2-萘酚模拟废水的配制及性质
• 2.2.5 Fenton 氧化预处理的实验步骤
• 2.2.6 COD 的测定——快速测定法
• 2.2.7 BOD 的测定
• 2.2.8 活性污泥抑制试验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 Fenton 氧化预处理主要影响因素的确定
• 2.3.2 Fenton氧化反应动力学研究—COD去除速率与H202消耗速率的关系
• 2.3.3 活性污泥急毒性试验
• 2.4 本章小结
• 第三章 EGSB 反应器的快速驯化启动及其运行特性研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 废水水质
• 3.2.2 实验装置
• 3.2.3 接种污泥
• 3.2.4 分析项目及测定方法
• 3.2.5 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 EGSB 反应器的启动及初期运行阶段
• 3.3.2 不同运行条件对 EGSB 处理性能的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 MBR 反应器运行特性研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 主要材料及设备
• 4.2.2 分析检测方法
• 4.2.3 分置式膜生物反应器试验流程
• 4.2.4 实验水质
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 温度对 MBR 出水通量影响
• 4.3.2 不同 MLSS 下透膜压差对 MBR 通量影响
• 4.3.3 膜面流速对 MBR 通量影响
• 4.3.4 RMBR 对COD 去除效果
• 4.3.5 RMBR 对氨氮、浊度、SS 的去除效果
• 4.4 本章小结
• 第五章 FOP-EGSB-MBR 组合工艺研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 废水来源及水质
• 5.2.2 试验装置及流程
• 5.2.3 Fenton 预处理
• 5.2.4 EGSB 厌氧处理
• 5.2.5 MBR 好氧处理
• 5.2.6 分析项目及测定方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 停留时间对 EGSB 处理效果的影响
• 5.3.2 停留时间对 MBR 处理效果的影响
• 5.3.3 FOP-EGSB-MBR系统连续处理
• 5.4 本章小结
• 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文