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内循环厌氧反应器设计及处理油脂废水研究

2020-12-09阅读(230)

内循环厌氧反应器设计及处理油脂废水研究

论文摘要

高效厌氧反应器是节能环保型的有机污染解决设施,内循环厌氧反应器（Internal Circulation,简称IC反应器）是在UASB反应器基础上开发成功的第三代超高效厌氧反应器,具有占地面积小、高径比大、有机负荷高、出水稳定和耐冲击负荷能力强等特点。针对油脂废水COD浓度高,SS较低,pH值低等特点,选用IC反应器作为本研究厌氧处理设备。试验装置为自行设计的圆柱形有机玻璃结构IC反应器,反应器容积为25L,主体高1.35m,主体上部气-液分离器高15mm。本研究探索了IC反应器处理油脂废水的启动和运行过程,并对系统运行的工艺参数和反应器内颗粒污泥的性质等进行了研究。IC反应器启动所采用的接种污泥为大连市春柳河污水处理厂的厌氧生物滤池颗粒污泥,启动时污泥的挥发性悬浮固体浓度为44.7g/L,悬浮固体浓度为59.4g/L。接种污泥是黑褐色的颗粒污泥,总接种量为50L。启动试验历时25天,启动温度35±1℃,启动完成时,容积负荷达到25kgCOD/（m3·d）,完成了IC反应器的启动效果的研究。在反应器启动过程中,考察了反应器第一反应室和第二反应室的COD去除率,并观察了反应器中颗粒污泥的形态。启动第2天即有少量的沼气产出,之后产气量逐渐上升,启动第9天,容积负荷由最初的5 kgCOD/（m3·d）升至10kgCOD/（m3·d）,COD去除率由42.3%上升为60.4%。第25天达到设计运行的容积负荷25kgCOD/（m3·d）时,HRT为13.3h,COD去除率为84.3%。反应器完全启动运行稳定后,调节进水流量,控制容积负荷在15～35kgCOD/（m3·d）内波动,整个过程中,COD去除率在73.4～85.2%之间,得出反应器最佳运行负荷为25 kgCOD/（m3·d）,反应器处理效果最佳时的运行负荷与设计的运行负荷是一致的。试验采用的进水负荷适用于该反应器,当容积负荷控制在15～25kgCOD/（m3·d）之间时,VFA基本稳定在300mg/L以下,有时甚至低于150mg/L,说明反应器在容积负荷为25kgCOD/（m3·d）时运行稳定。随着反应器的运行,污泥床不断膨胀,反应器内小颗粒污泥数量逐渐变少,底部直径大于1.5mm的颗粒污泥明显增加,污泥浓度不断增加,颗粒污泥的外观也逐渐变为灰黑色、黑色球形和椭圆状球形。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 水环境污染现状
  • 1.1.1 世界水环境现状
  • 1.1.2 我国水环境现状
  • 1.2 油脂废水来源及特点
  • 1.2.1 油脂废水的来源
  • 1.2.2 油脂废水的特点
  • 1.2.3 油脂废水的危害
  • 1.3 油脂废水处理方法
  • 1.3.1 油脂废水的好氧生物处理法
  • 1.3.2 油脂废水的厌氧生物处理法
  • 1.3.3 油脂废水处理所面临的问题
  • 1.4 选题背景及意义
  • 1.5 本文研究内容
  • 本章小结
  • 第二章 厌氧生物处理技术
  • 2.1 厌氧生物处理技术基本原理
  • 2.1.1 两阶段理论
  • 2.1.2 三阶段理论
  • 2.1.3 四菌群理论
  • 2.2 厌氧生物处理技术的特点
  • 2.3 厌氧反应器的发展概况
  • 2.3.1 第一代厌氧反应器
  • 2.3.2 第二代厌氧反应器
  • 2.3.3 第三代厌氧反应器
  • 2.4 IC 反应器
  • 2.4.1 IC 反应器的构造及工作原理
  • 2.4.2 IC 反应器内的液体循环模型
  • 2.4.3 IC 反应器的技术特点及优势
  • 2.5 不同厌氧技术的应用现状
  • 2.5.1 在国外的应用现状
  • 2.5.2 在国内的应用现状
  • 2.5.3 IC 反应器的应用情况
  • 本章小结
  • 第三章 IC 厌氧反应器的设计
  • 3.1 IC 反应器的设计
  • 3.1.1 设计参数的选取
  • 3.1.2 有效容积的确定
  • 3.1.3 几何尺寸的确定
  • 3.1.4 三相分离器
  • 3.1.5 配水系统
  • 3.1.6 循环系统
  • 3.2 IC 反应器的主要尺寸和设备材质
  • 本章小结
  • 第四章 IC 反应器的启动研究
  • 4.1 IC 反应器的启动
  • 4.1.1 IC 反应器的启动理论
  • 4.1.2 IC 反应器的启动要点
  • 4.2 试验材料和方法
  • 4.2.1 试验材料
  • 4.2.2 分析项目及测定方法
  • 4.3 IC 反应器的污泥接种
  • 4.4 IC 反应器的启动方案
  • 4.5 IC 反应器的启动结果与分析
  • 本章小结
  • 第五章 IC 反应器的运行研究
  • 5.1 COD 的去除效果
  • 5.2 VFA 的变化情况
  • 5.3 出水 pH 值与 VFA 的关系
  • 5.4 反应器内颗粒污泥的变化
  • 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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