好氧颗粒污泥法处理山梨醇废水的初步研究

论文摘要

活性污泥法是工业废水处理中应用最为广泛的一种生物处理技术。江苏省某外资公司采用普通活性污泥法处理山梨醇废水时,由于该废水水质、水量波动较大,对系统运行的稳定性造成一定的影响。本课题组在山梨醇废水处理小试过程中发现了一种由丝状真菌形成的好氧颗粒污泥,本文对好氧颗粒污泥法处理山梨醇废水的可行性及其抗逆特性进行了初步研究。根据工程运行数据对影响山梨醇废水生物处理工程稳定运行的因素进行了系统分析。结果发现影响废水处理效率和出水水质的因素主要有有机负荷冲击、高浓度硅藻土和Ni2+毒性负荷冲击。有机负荷的冲击有间隙性冲击和连续性冲击两种形式,间隙性负荷冲击对系统处理效能的影响很小,出水水质仍能达排放,但连续性负荷冲击时COD去除率明显下降,出水水质严重超标。高浓度硅藻土和镍离子冲击对出水水质也有较大影响,且持续时间较长。因此,加强生产过程的控制和管理,杜绝硅藻土和Ni2+泄漏进入处理系统,是山梨醇废水处理工程长期稳定运行的必要条件。在山梨醇废水处理的试验过程中发现了一种特殊的黑色颗粒污泥,从该污泥中分离出了两株丝状真菌THM和TQM,均具有形成颗粒污泥的能力,说明丝状真菌在颗粒污泥的形成中起关键作用。对THM和TQM进行了形态学和分子生物学鉴定,初步确定其为半知菌类,丝孢纲,无孢目。THM和TQM在摇瓶培养时只形成松散的絮状菌丝体,转入SBR反应器进行曝气培养五天后即可形成黑色的颗粒污泥,特别是THM菌株其菌丝体可以全部转为颗粒结构,沉降速度达到2.4cm/s,高于文献报道的厌氧颗粒污泥和细菌性好氧颗粒污泥的沉降速度。采用江心洲颗粒污泥和THM颗粒污泥用于山梨醇废水处理时,可以承受容积负荷达1.2kg COD/（m3·d）,可望用于实际工程。本研究还发现,接种THM颗粒污泥可以逐渐改变絮状污泥的结构,提高污泥的沉降效能,培养15天絮状污泥基本上转变为颗粒污泥,表明利用THM颗粒污泥来改善絮状污泥沉降性能的方法是可行的。本文还对污泥脱氢酶活性的测定条件进行了优化,发现萃取前研磨可以显著提高TF萃取效率,从而提高脱氢酶活性测定的灵敏度;然后研究了Ni2+对污泥活性及其生化功能的影响,结果发现污泥浓度对Ni2+毒性结果有很大影响,当污泥浓度低于1g·L-1时Ni2+对污泥脱氢酶活性才表现出显著的抑制效应。不同浓度Ni2+对颗粒污泥和絮状污泥脱氢酶活性的抑制程度是不同的,颗粒污泥的脱氢酶活性受Ni2+抑制作用的程度要更强一些;在SBR反应器内研究Ni2+对山梨醇废水处理效率的影响,得到了同样的结论,因此可以认为采用脱氢酶活性抑制率表示Ni2+毒害作用是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一章 文献综述
• 1 我国污水处理现状和发展趋势
• 1.1 我国水资源利用与污染现状
• 1.2 我国污水处理的主要工艺技术
• 2 活性污泥法处理废水的机理和影响因素
• 2.1 活性污泥法净化废水的过程和机理
• 2.2 活性污泥中微生物的种类和作用
• 2.3 影响活性污泥法处理效果的因素
• 2.4 活性污泥法中污泥膨胀及解决方法
• 3 山梨醇的生产及废水处理现状
• 3.1 山梨醇的性质和用途
• 3.2 山梨醇的生产工艺和需求现状
• 3.3 山梨醇工业废水处理现状
• 参考文献
• 第二章 山梨醇废水生物处理工程稳定运行的影响因素分析
• 1 材料与方法
• 1.1 废水的水质及处理工艺
• 1.2 工程的调试与运行
• 1.3 水质分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 负荷冲击对山梨醇废水生物处理效率的影响
• 2.2 硅藻土对山梨醇废水生物处理装置出水水质的影响
• 2+对山梨醇废水生物处理效率的影响'>2.3 Ni²⁺对山梨醇废水生物处理效率的影响
• 3 小结与讨论
• 第三章 好氧颗粒污泥法处理山梨醇废水的初步研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验装置与材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 好氧颗粒污泥对山梨醇废水的处理性能
• 2.2 好氧颗粒污泥微生物的分离与鉴定
• 2.3 THM和TQM颗粒化生长特性及其对山梨醇废水的处理性能
• 2.4 接种THM颗粒污泥对絮状污泥的沉降性能的影响
• 3 小结与讨论
• 2+抗性的比较研究'>第四章 颗粒污泥和絮状污泥对Ni²⁺抗性的比较研究
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 脱氢酶活性测定方法的研究
• 2+对絮状污泥和颗粒污泥活性的影响'>2.2 Ni²⁺对絮状污泥和颗粒污泥活性的影响
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 全文总结
• 附录1 文中所用试剂配方
• 附录2 THM、TQM ITS区序列
• 硕士期间撰写论文
• 致谢