矿区废水同步除硫、脱氮、除磷综合处理实验研究

论文摘要

含重金属的硫酸盐矿山废水是对环境污染严重,对人类危害大的工业废水之一,利用微生物代谢处理此类废水是一门新兴技术。为了实现“以废治废,变废为宝”的环保理念,本文采用以矿区未经处理又不允许直接排放的生活污水为SRB（硫酸盐还原菌）的碳源,通过自制内升流外降流厌氧反应器对矿区内的硫酸盐矿山废水和生活污水进行综合处理实验研究。静态实验研究表明,使用生活污水为SRB碳源处理矿山废水是可行的,且COD/SO42-比是影响反应的重要因素。在温度35℃,C/S比为2.5时,硫酸根的去除率最大83.2%,COD去除率也为最高85.2%。C/S配比对铁的影响不大,在反应开始就已经出现大幅度的下降,稳定时铁、锰去除率都达到了95%以上,而锰则是在低C/S配比时去除率反而高。自制内升流外降流厌氧反应器动态实验研究表明,C/S比为2.5,SO42-、Fe2+和Mn2+的去除率分别为91.6%、98%和90%,COD的去除率为90%,总氮的去除率为63%。在厌氧段磷得到了很好的释放,再经过好氧塘吸磷,TP的去除率达到了80%～95%。反应器内pH值与SO42-的还原有密切关联,SO42-的大量还原提高了pH值,而中性偏碱的环境也有利于厌氧微生物的生存。研究结果表明,矿区废水同步除硫、脱氮、除磷是完全可行的,同时矿山废水中的重金属也被去除了,实现了矿区废水资源化和“以废治废”的环保理念。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本文研究背景、目的和意义
• 1.2 硫酸盐矿山废水及氮磷废水治理技术国内外研究现状
• 1.2.1 硫酸盐矿山废水国内外研究现状
• 1.2.2 含氮、磷废水治理技术及国内外研究现状
• 1.2.3 废水同步除硫、脱氮、除磷技术的国内外研究现状
• 1.3 存在的问题
• 1.4 本文研究方法和研究内容
• 2 硫酸盐还原菌的概述及其在废水处理中的应用
• 2.1 SRB 的介绍
• 2.1.1 SRB 的生理特性
• 2.1.2 SRB 的分类
• 2.1.3 SRB 的代谢机理及可用碳源
• 2.1.4 SRB 在厌氧硝化中的作用
• 2.2 影响SRB 对废水中硫酸根作用的因素
• 2.2.1 pH 值
• 2.2.2 温度
• 2.2.3 溶解氧
• 2.2.4 硫化物
• 4^2-'>2.2.5 COD/SO₄^2-
• 2.2.6 可见光（或紫外光）
• 2.2.7 重金属离子
• 2.3 SRB 在废水处理中的应用
• 3 实验材料、实验装置和测定项目方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验污泥菌种来源
• 3.1.2 实验用矿山废水以及生活污水来源与指标
• 3.2 实验装置
• 3.2.1 静态小型实验装置
• 3.2.2 动态实验装置-自制内升流外降流填料反应器
• 3.2.3 填料的选择
• 3.2.4 模拟好氧稳定塘
• 3.3 实验仪器
• 3.4 实验分析项目及方法
• 4^2-浓度的测量'>3.4.1 SO₄^2-浓度的测量
• 2+离子浓度的测量'>3.4.2 Fe²⁺离子浓度的测量
• 2+离子浓度的测量'>3.4.3 Mn²⁺离子浓度的测量
• 3.4.4 COD 浓度的测量
• 3.4.5 TP 浓度测量
• 3.4.6 TN 浓度测量
• 3.4.7 细菌形态的观察
• 3.5 实验用主要器皿材料
• 4 生活污水为碳源的可行性初探实验研究
• 4.1 实验方案
• 4.1.1 实验设计
• 4.1.2 设计不同C/S 比的理论分析
• 4.2 各指标处理情况及分析
• 4.2.1 硫酸盐处理效果分析
• 4.2.2 重金属离子处理效果与分析
• 4.2.3 COD 处理效果分析
• 4.3 小结
• 5 同步除硫、脱氮、除磷的动态实验研究
• 5.1 厌氧反应器挂膜
• 5.2 生活污水与矿山废水的预处理
• 5.3 同步除硫、脱氮、除磷的实验效果分析
• 4^2-的处理效果分析'>5.3.1 SO₄^2-的处理效果分析
• 2+、Mn²⁺处理效果分析'>5.3.2 对重金属Fe²⁺、Mn²⁺处理效果分析
• 5.3.3 对COD 处理效果分析
• 5.3.4 TN 的处理效果分析
• 5.3.5 TP 的处理效果分析
• 5.3.6 出水pH 分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学位论文及科研成果