黄姜废水厌氧处理试验研究

论文摘要

黄姜皂素生产废水是在用植物黄姜的根茎生产皂素的过程中产生的高酸度、高糖分、难生化降解的高有机物浓度废水,直接排放会对天然水体造成严重污染。对黄姜皂素废水目前尚未研究出技术经济可行的处理技术,该废水处理技术的开发是继造纸、印染、酿造等高浓度有机废水后的一个急待解决的问题。目前对黄姜皂素废水的处理技术研究主要集中在处理工艺的研究上,缺乏对厌氧生化反应动力学特性的研究。本文针对目前黄姜皂素生产废水厌氧处理过程中的反应动力学过程认识不足的问题,以现场黄姜皂素生产综合废水为研究对象,研究厌氧生化反应过程中动力学特性影响参数温度、基质浓度、水力停留时间等及中间过程控制参数pH、VFA和碳酸氢盐碱度等对废水中有机物降解过程的影响,建立适于该废水的厌氧生化反应动力学模型,并在动力学模型的基础上,研究厌氧生化反应的中间过程控制参数pH、VFA及碳酸氢盐碱度等的操作控制策略。论文得出如下结论:（1）黄姜皂素生产废水高温厌氧降解CODcr的去除率高于中温;黄姜废水中含有的糖分高,在厌氧降解过程糖分被转化成VFA,使得厌氧反应过程中VFA浓度一直很高,糖分对该废水的厌氧降解效果有很大影响;（2）反应时间在96～120小时的时间段内,CODcr的降解速率很低,很难再降解下去;黄姜废水厌氧降解所能达到的最低浓度高于其它工业废水的最低厌氧降解浓度;（3）试验采用强氧化剂三氯异氰尿酸（TCCA）破坏单宁、木质素等（?）和状的分子结构,使其转化成直链的的易降解物质。试验结果显示三氯异氰尿酸能把复杂的环状的分子结构转化成直链易降解的有机分子,厌氧降解的效率从47.3%提高到64%;（4）加强氧化剂三氯异氰尿酸后,黄姜皂素废水颜色变浅,强氧化剂三氯异氰尿酸有脱色作用,能破坏引起黄姜皂素生产废水颜色的有机分子结构;（5）选择两组浓度不同的废水进行试验,根据试验数据,建立了与它们浓度相关的厌氧反应动力学方程。两方程符合Monod方程的形式。两方程的动力学参数相差较大,说明Ks受基质浓度影响较大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 黄姜皂素产业及其污染现状
• 1.1.2 黄姜皂素生产工艺及污水来源
• 1.1.3 黄姜皂素生产废水污染物组分及特点
• 1.2 黄姜皂素废水处理技术研究现状
• 1.2.1 糖分的回收和利用
• 1.2.2 生化处理
• 1.2.3 高级氧化+生化处理
• 1.3 课题研究内容和方法
• 1.4 本课题的技术路线图
• 第2章 厌氧生化反应动力学
• 2.1 厌氧生化处理技术研究现状
• 2.1.1 厌氧生物处理技术研究现状
• 2.1.2 厌氧生化反应动力学研究现状
• 2.2 厌氧生物代谢过程
• 2.3 厌氧过程发生反应类型
• 2.4 非产甲烷细菌和产甲烷细菌之间的关系
• 2.5 厌氧生化反应动力学方程及其影响参数
• 第3章 试验设计
• 3.1 试验简介
• 3.1.1 试验水样
• 3.1.2 厌氧污泥取样
• 3.1.3 厌氧污泥培养
• 3.2 试验装置
• 3.3 试验参数的测定
• 3.4 试验分析方法
• 第4章 黄姜废水厌氧降解特性试验研究
• 4.1 试验内容
• 4.2 试验结果和讨论
• 4.2.1 温度对厌氧降解速率的影响
• 4.2.2 高级氧化
• 4.3 本章小结
• 第5章 黄姜废水厌氧降解动力学模型
• 5.1 废水厌氧生物处理动力学模型简介
• 5.2 黄姜废水厌氧降解动力学模型建立
• 5.2.1 试验方案
• 5.2.2 结果与分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文