两相厌氧处理苯胺基乙腈生产废水试验研究

论文摘要

苯胺基乙腈是一种重要的化工染料,在其生产过程中产生大量废水,这是一种高浓度难降解的有机化工废水,本文试验研究了采用厌氧生物处理方法对其进行处理。为鉴别废水处理效果,首先必须有检测其中大量存在的苯胺类化合物的方法,并将其与COD值同时作为评价处理效果的指标。首先对该废水采用国标法（《水和废水监测分析方法》第四版）中所提到的方法对其检测,由于本废水中还含有大量羟基乙腈,其在弱碱性条件下会分解为剧毒物质CN-和甲醛,这两种物质在蒸馏过程中将大量溢出,造成安全隐患。通过多次试验,利用紫外分光光度法在偏酸条件下直接进行测定,无须蒸馏。当苯胺浓度在034.00 mg/L时,在230nm处测定苯胺浓度与吸光度呈良好的线性关系,相关系数为r=0.9998,加标回收率为98.55%～100.61%,平均回收率为R=99.59%,对干扰物的考察显示相对标准偏差在4.16%5.00%,在可接受范围内。在废水厌氧处理试验中,首先将原废水进行稀释,加入从焦化厂兼氧段取回的污泥进行接种培养,采用逐步提高进水浓度的方式,在两相厌氧同时产甲烷相分为两级的运行方式下,使污泥渐渐适应该废水。在驯化成功后,对影响两相厌氧系统的重要因素:温度、PH、HRT和容积负荷的最适范围做了试验性摸索,最终得出对于本废水产酸相最佳运行条件为:T=30～35℃,PH=6.0～6.5,HRT=24h,容积负荷=7.95kgCODcr/m3d。产甲烷相反应器运行条件为:T=30～35℃,PH=8.0～8.5,HRT=48h,产甲烷一级容积负荷为4.65kgCOD/m3d,产甲烷二级容积负荷为3.38kgCOD/m3d。在该运行条件下,以物化段出水为进水,本实验系统苯胺的去除率为50%以上,CODcr去除率为68%左右,生化段进水CODcr均值从25000mg/L降至平均8000mg/L。同时只有产酸相对苯胺有去除效果,而产甲烷相对苯胺几乎没有去除效果。论文最后对生化段中各反应器中的污泥絮体结构和微生物相进行了观测,从污泥絮体结构看,产酸相污泥絮体比较松散,而甲烷相的絮体则比较密实。产酸相和产甲烷相污泥中的微生物主要是:产酸相微生物以杆菌、梭菌和弧菌属为主,产甲烷相微生物以产甲烷球菌属,产甲烷丝菌属和产甲烷杆菌属为主。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 化工废水概况
• 1.2 课题的提出
• 1.3 难生物降解有机化工废水处理研究现状
• 1.3.1 难生物降解化工废水的基本特征
• 1.3.2 物理化学方法
• 1.3.3 化学方法
• 1.3.4 生物化学方法
• 1.3.5 其它方法
• 1.4 研究技术路线
• 2 苯胺基乙腈生产废水水质特性
• 2.1 概述
• 2.1.1 苯胺基乙腈生产工艺
• 2.1.2 废水水质
• 2.2 苯胺基乙腈废水水质测定存在的问题
• 2.3 苯胺基乙腈废水中苯胺类化合物浓度的测定方法的研究
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2.3.2 试验方法
• 2.3.3 结果与讨论
• 2.3.4 结论
• 2.4 本章小结
• 3 二相厌氧系统
• 3.1 二相厌氧分相原理
• 3.2 二相厌氧反应过程中的微生物种类和特征
• 3.2.1 厌氧微生物群体的关系
• 3.2.2 厌氧产酸相细菌种类及特征
• 3.2.3 厌氧产甲烷相细菌种类及特征
• 3.3 二相厌氧反应的影响因素
• 3.3.1 温度
• 3.3.2 pH
• 3.3.3 营养比
• 3.3.4 氧化还原电位（ORP）
• 3.3.5 搅拌混合
• 3.3.6 厌氧污泥生物增长量与容积负荷的关系
• 3.3.7 有毒物质
• 3.3.8 有害微生物
• 3.4 本章小结
• 4 二相厌氧处理苯胺基乙腈生产废水的试验设计及启动运行试验研究
• 4.1 二相厌氧工艺试验设计
• 4.1.1 处理要求
• 4.1.2 试验设计
• 4.2 二相厌氧反应系统的启动运行
• 4.2.1 污泥接种
• 4.2.2 两相厌氧分相原理及方法
• 4.2.3 设置产甲烷段一级、二级反应器的原理
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 产酸段反应温度的确定（VFA）
• 4.3.2 产酸段运行对可生化性影响
• 4.3.3 pH 值
• 4.3.4 HRT 的确定
• 4.3.5 容积负荷的确定
• 4.3.6 营养元素
• 4.4 本章小结
• 5 二相厌氧反应系统稳定运行的试验研究
• 5.1 进水水质
• 5.2 稳定运行条件
• 5.3 结果与分析
• 6 二相厌氧反应系统中污泥微观结构及微生物相的研究
• 6.1 二相厌氧反应系统中污泥的微观结构
• 6.1.1 二相厌氧反应中出现的污泥微观结构
• 6.2 二相厌氧反应系统中微生物相
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题及继续研究的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录