明胶生产废水末端综合治理试验研究

论文摘要

明胶废水是明胶生产过程中各个工序所排放废水的总称,经过末端混合后,具有高碱、高钙、高氯、高COD的特点,废水中pH>11,Ca2+含量大于3g/L,Cl-含量大于5000mg/L,COD为10002500mg/L,水质复杂,废水排放量大,处理难度大。本文研究了对经过酸化处理的明胶废水,采用活性污泥法和光合细菌法以及这两种方法联用对其进行处理,探讨了各种工艺的运行条件及其处理效果,并最终确定了采用“酸化—活性污泥—光合细菌法”工艺处理明胶废水,可以取得更好的效果。实验结果显示:由于废水pH较高,需要加盐酸以中和水质,使pH降至8.08.5,既满足了酸化的要求,又不致消耗过多的酸。采用微好氧环境对废水进行酸化,控制溶解氧为0.50.8mg/L, HRT为68h,可以实现较好的酸化效果。由于采用了微好氧,提高了传质效果,可以去除部分COD,同时,曝气过程不仅使废水中Ca2+与CO2生成CaCO3沉淀,减少了Ca2+对后续生物处理的影响,而且,使废水中S2-全部发生氧化,避免了废水进入生物处理系统后S2-对微生物的毒害作用。活性污泥法在短时间内不能使废水中COD达标排放,并且没有硝化作用发生。废水中COD的降解主要集中在处理的前6h,去除率达到79%,其后COD降解缓慢,变化较小。经过长期运行,受Cl-和Ca2+的累积影响较大,污泥钙化板结,生物量减少,处理效果差。按10%的比例投加城市污水处理厂回流污泥并及时排出板结污泥,可以使污泥活性恢复。采用毛刷填料固定化光合细菌在微好氧环境中经过24h处理可使废水中COD基本达标排放,运行中补充菌液的投加量小,投加间隔时间长,降低了光合细菌处理废水的成本。长期运行,受CaCO3的影响,老化的生物膜不易脱落,生物膜生长速度加快,会导致局部厌氧,影响处理效果,可采用机械刮除或浸酸破坏生物膜的方法使填料恢复。采用光合细菌和活性污泥法联用工艺可以在18h内使废水中COD降至50mg/L。采用“酸化—活性污泥—光合细菌法”工艺效果更好,而且在长期运行中,活性污泥段去除了较多的钙离子,减轻了光合细菌段的不利影响,而且活性污泥的恢复方法简单经济,保证了整个工艺的处理效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 明胶废水概述
• 1.2 明胶废水的处理工艺
• 1.2.1 物理化学法处理
• 1.2.2 生物法处理明胶废水
• 1.2.3 最新研究现状
• 1.3 光合细菌简介
• 1.3.1 光合细菌概述
• 1.3.2 光合细菌处理废水概述
• 1.3.3 光合细菌处理废水的特点
• 1.3.4 光合细菌的固定化
• 1.3.5 光合细菌处理明胶废水的现状
• 1.4 论文研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 拟解决的关键性问题
• 1.4.4 论文的创新点
• 第2章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 活性污泥
• 2.1.2 光合细菌菌种
• 2.1.3 实验废水
• 2.2 实验方法与流程
• 2.3 参数测定方法及实验仪器
• 2.4 国家排放标准
• 第3章 明胶废水末端混合沉淀和酸化处理
• 3.1 明胶废水的混合沉淀
• 3.1.1 混合沉淀
• 3.1.2 废水水质的中和
• 3.2 明胶废水的酸化处理
• 3.2.1 微好氧环境的确定
• 3.2.2 实验装置
• 3.2.3 酸化菌液及其投加
• 3.2.4 酸化HRT 的确定
• 2+的变化'>3.2.5 酸化过程中Ca²⁺的变化
• 2-的变化'>3.2.6 酸化过程中S^2-的变化
• 3.3 本章小结
• 第4章 光合细菌与活性污泥法联用处理明胶废水
• 4.1 活性污泥法处理明胶废水的研究
• 4.1.1 活性污泥的驯化
• 4.1.2 活性污泥法处理明胶废水
• 4.1.3 活性污泥处理明胶废水小结
• 4.2 光合细菌处理明胶废水
• 4.2.1 光合细菌处理工艺的确定
• 4.2.2 光合细菌耐受氯离子实验
• 4.2.3 光合细菌处理明胶废水的挂膜驯化
• 4.2.4 光合细菌处理明胶废水
• 4.2.5 光合细菌处理明胶废水小结
• 4.3 光合细菌联用活性污泥处理明胶废水
• 4.3.1 两种生物处理结合的依据
• 4.3.2 两种生物处理法的工艺组合和运行条件
• 4.3.3 两种工艺对明胶废水的处理
• 4.3.4 联合处理小结
• 4.4 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录