水解酸化—流化床—曝气生物滤池处理腈纶废水试验研究

论文摘要

当前,我国水环境所面临的主要问题是水体污染。工业废水是破坏水体的主要污染源之一,这主要是其未经处理直接外排和经过一定处理仍不达标外排造成的。其中引起污染的工业废水很大一部分是难处理的高浓度有机废水。这类废水主要来自化工合成、制药、粮食加工、炼焦等行业。腈纶是一种重要的化工产品,但是其生产过程中会产生大量的废水。该废水成分复杂,所含污染物质以难降解的有机物为主,并含有少量CN-,是一种难处理的有机废水。大庆石化公司腈纶厂自投产以来,腈纶生产废水处理始终没有达标,腈纶废水流入总厂的集中污水处理系统后,经常导致该处理系统生化处理部分污泥上浮,处理能力下降,出水CODcr值偏高。废水排放不达标对周围的环境和人们的生活带来了极大的危害,急需采用合适的方法进行处理。本论文以二步法腈纶生产废水为研究对象,对其水质进行了系统分析,在此基础上,拟定了试验方案,采用水解酸化—内循环三相生物流化床—变向流曝气生物滤池处理工艺,进行了现场试验研究,系统研究了各工艺组成部分对腈纶废水的处理效果及影响因素。主要通过调整水力停留时间来考察水解酸化阶段的处理效能;通过采用新型的核桃壳作载体,结合调整载体填充比、进气量、接种污泥浓度及水力停留时间来考察内循环三相生物流化床的处理效能;通过改变普通曝气生物滤池的水流方向,将上向流与下向流相结合,调整反冲洗方式来充分发挥曝气生物滤的除污效能。试验结果表明:用水解酸化—内循环三相生物流化床—变向流曝气生物滤池处理工艺对大庆石化公司腈纶厂的腈纶废水（含氰废水）进行处理,当控制进水流量8L/h,水力停留时间不低于16h,COD<1200mg/L,CN-<4mg/L时,处理出水CODcr平均浓度<150mg/L,NH3-N平均20.37mg/L,SCN-平均浓度<2mg/L,CN-<0.5mg/L,SS平均浓度<30mg/L,能够达到石油化工行业的排放标准,用此工艺流程处理低浓度的含氰废水是可行的。腈纶废水中的SCN-比较容易处理,本工艺对其总平均去除率可达95.83%,本工艺对游离氰根的处理效果也比较明显,总平均去除率达87.29%。腈纶废水中有机物的去除和游离氰根的分解主要集中在好氧阶段;水解酸化阶段对有机物的去除作用较好,平均去除率最高可达30%,但其对游离氰根的处理效果不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 含氰废水处理方法
• 1.2.1 国内外处理含氰废水的方法
• 1.2.2 生物法去除氰化物的途径
• 1.2.3 氰化物降解菌的种类
• 1.3 国内外生物处理含氰废水的研究现状
• 1.3.1 国外生物处理含氰废水的研究
• 1.3.2 国内生物处理含氰废水的研究
• 1.3.3 大庆石化公司腈纶废水处理现状及分析
• 1.4 水解酸化处理工艺
• 1.4.1 水解酸化处理工艺的原理
• 1.4.2 水解酸化处理工艺的影响因素
• 1.4.3 水解酸化处理工艺的选择依据
• 1.5 生物流化床技术
• 1.5.1 两相生物流化床
• 1.5.2 三相生物流化床
• 1.5.3 生物流化床的特点
• 1.6 曝气生物滤池技术
• 1.6.1 曝气生物滤池除污机理
• 1.6.2 曝气生物滤池的特点
• 1.6.3 曝气生物滤池技术应用和研究现状
• 1.7 课题来源
• 1.8 课题研究的目的及意义
• 第2章 水质概况与试验分析方法
• 2.1 原水水质
• 2.2 工艺流程及试验装置
• 2.2.1 试验工艺流程
• 2.2.2 试验装置
• 2.3 分析项目和测试方法
• 第3章 水解酸化处理效能的研究
• 3.1 水解酸化池的启动
• 3.2 水解酸化池的启动阶段运行效果分析
• 3.2.1 有机物的去除效果
• 3.2.2 进出水pH的变化
• 3.2.3 进出水VFA的变化
• 3.3 水解酸化池稳定期处理性能分析
• 3.3.1 水解酸化池对COD的处理效果
• 3.3.2 水解酸化池对可生化性的改善状况
• 3.3.3 水解酸化池进出水分子量分布定性分析
• 3.4 水解酸化系统影响因素分析
• 3.4.1 水力停留时间对处理性能的影响
• 3.4.2 污染物容积负荷对处理性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 内循环三相生物流化床处理效能的研究
• 4.1 载体的特性及载体的选择
• 4.1.1 载体的特性
• 4.1.2 载体的选择
• 4.2 载体投加量的确定
• 4.2.1 充氧性能测定原理
• 4.2.2 载体填充比对氧转移系数的影响
• 4.3 反应器的启动
• 4.3.1 反应器的启动方式
• 4.3.2 水力停留时间对载体挂膜的影响
• 4.3.3 进气量对载体挂膜的影响
• 4.3.4 接种污泥浓度对载体挂膜的影响
• 4.4 反应器稳定期处理效能分析
• 4.4.1 进出水pH的变化
• 4.4.2 对COD的去除效果
• 4.4.4 对游离氰根的去除效果
• 4.4.5 对丙烯腈的去除效果
• 4.5 反应器内微生物相特性
• 4.6 影响反应器性能的因素分析
• 4.6.1 进气量对反应器气含率和载体循环时间的影响
• 4.6.2 生物膜厚度对反应器处理效能的影响
• 4.6.3 载体浓度对反应器处理效能的影响
• 4.7 本章小结
• 第5章 变向流曝气生物滤池处理效能的研究
• 5.1 反应器的启动
• 5.2 稳定期反应器处理效能分析
• 5.2.1 对COD的去除效果
• 5.2.2 对SCN-的去除效果
• 5.2.3 对游离氰根的去除效果
• 5.2.4 对丙烯腈的去除效果
• 5.2.5 对氨氮的去除效果
• 5.2.6 对悬浮物的去除效果
• 5.3 影响反应器处理效能的因素分析
• 5.3.1 气水比的影响
• 5.3.2 水力负荷的影响
• 5.4 曝气生物滤池的反冲洗
• 5.4.1 反冲洗的目的
• 5.4.2 反冲洗的方式
• 5.4.3 反冲洗周期的确定
• 5.4.4 反冲洗的强度和反冲洗时间
• 5.5 整个工艺流程处理效果
• 5.5.1 对COD的去除效果
• 5.5.2 对SCN-的去除效果
• 5.5.3 对游离氰根的去除效果
• 5.5.4 对丙烯腈的去除效果
• 5.5.5 对氨氮的去除效果
• 5.5.6 对悬浮物的去除效果
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢