含硫酸盐抗生素制药废水厌氧消化影响因素的实验研究

论文摘要

目前我国的水污染十分严重，高浓度硫酸盐废水就是一种重要的组成部分，该类废水容易造成水体的pH值降低、土壤变酸、严重影响周边的生态环境。因此，寻找行之有效的硫酸盐废水处理工艺早已成为环境工程界普遍关注的问题。抗生素类药品是目前应用最为广泛的药物之一，在其生产过程中所产生的废水具有COD浓度高、色度及味度大、硫酸盐浓度高、难于生物降解等特点，是一种典型的含硫酸盐高浓度有机废水。高浓度的有机废水很适合于厌氧生物处理，但是当废水中还含有高浓度的硫酸盐时，废水中高浓度硫酸盐会对废水的厌氧生物处理产生抑制作用，大量的硫酸盐在废水的厌氧生物处理过程中被SRB（硫酸盐还原菌）还原为硫化氢后，就会对MPB（产甲烷菌）产生毒害（或）抑制作用，这将使得厌氧生物处理难以顺利进行。本文就是通过对四川制药（彭州）有限公司的抗生素制药废水进行跟踪监测，在上流式厌氧污泥反应器（UASB）中对影响硫酸盐厌氧还原的几个重要因素—预处理、PH、温度、COD／SO42-比、SO42-浓度、硫化物、SRB与MPB初始数量比等等进行了较细致调整和选取，利用现场废水，获取了有关的硫酸盐还原效率的变化规律，寻找该类废水脱硫的最佳运行条件和参数：温度保持在（35±1）℃范围，pH控制在7.2左右，COD／SO42-比值控制在5以上，COD进水浓度控制在6000-8000mg／L，硫酸盐进水浓度低于1800mg／L时，通过预处理-UASB-SBR组合工艺处理后，污水站排放口的COD＜300mg／L，达到了《污水综合排放标准》中的二级标准。最后本文还着重探讨了厌氧动力学方面的问题，并在此基础上建立了一个含硫酸盐厌氧降解动力学模型，并且运用模型解释了一些实际污染治理过程中所遇到的和可能遇到的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国水环境形势
• 1.1.2 含硫酸盐的抗生素废水污染及其毒害性
• 1.1.3 国内外研究现状
• 1.2 抗生素废水的特性及处理工艺现状
• 1.2.1 抗生素生产工艺简介
• 1.2.2 抗生素废水来源及水质特性
• 1.2.3 抗生素废水处理技术概述
• 1.2.4 前处理-UASB-SBR组合工艺的提出
• 1.2.5 前处理—UASB—SBR工艺实际运行中存在的问题
• 1.3 研究内容、研究方法和技术路线
• 1.3.1 本文研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 硫酸盐还原机理及相关理论
• 2.1 硫酸盐还原菌的分类
• 2.2 硫酸盐还原菌的还原代谢机理
• 2.3 硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争机制
• 2.4 影响硫酸盐厌氧还原作用的主要因子
• 2.5 解除硫酸根离子的方法
• 第三章 实验组织实施及结果分析
• 3.1 实验现场概述
• 3.1.1 废水来源及进水水质参数
• 3.1.2 现有处理工艺及改进后的处理工艺
• 3.2 试验方案设计
• 3.3 实验初期启动及结果讨论
• 3.4 二次启动污泥的驯化及形成
• 3.5 试验运行参数对硫酸盐还原效果的影响
• 3.5.1 pH值对硫酸盐厌氧还原的影响
• 3.5.2 温度对硫酸盐厌氧还原的影响
• 4^2-比对硫酸盐厌氧还原的影响'>3.5.3 不同的COD/SO₄^2-比对硫酸盐厌氧还原的影响
• 3.5.4 硫酸盐浓度对硫酸盐厌氧还原的影响
• 3.5.5 水力停留时间（HRT）对硫酸盐厌氧还原的影响
• 3.5.6 硫化物对硫酸盐厌氧还原的影响
• 3.5.7 SRB与MPB初始数量比率
• 3.6 硫酸盐解除方式初探
• 3.6.1 不同预处理方式降低硫酸盐浓度
• 3.6.2 混合废水对硫酸盐抑制的解除
• 3.6.3 添加硫化物抑制剂降低硫酸盐影响
• 3.7 UASB稳定运行实验结果及讨论
• 3.8 本章小结
• 第四章 数学模型的建立及验证
• 4.1 推导UASB反应器数学模型的一些假设
• 4.2 厌氧动力学模型的建立及验证
• 结论和建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目