厌氧处理青霉素废水的硫酸盐控制研究

论文摘要

本文对EGSB反应器处理青霉素生产废水的厌氧脱硫工艺进行了较系统的研究。试验首先对青霉素生产废水的水质特征进行细致分析,包括废水常规水质指标、营养物质分析、VFA和无机阴离子及废水厌氧可生化性的测定。试验结果表明,①青霉素生产废水是一类含有高浓度硫酸盐等生物毒性物质,氮源过剩（COD:N:P约为200：43.37：0.78）、生物降解较难（BOD/COD约为0.26）的高浓度有机废水,其厌氧可生化性较差。②废水中SO42-浓度对厌氧降解有较强的抑制作用,随着SO42-浓度的增高,COD去除率逐渐下降,当5042-浓度达到5000mg/L以上,COD/SO42-值小于1时,厌氧降解受到严重抑制,甲烷气产生量极少。对处理青霉素生产废水过程中硫酸盐影响的研究表明,在不设脱硫装置的情况下,当SO42-浓度达到2000mg/L左右、COD/SO42-值小于3时,反应器的运行效果和稳定性变差。而实际青霉素废水5042-浓度远大于2000mg/L,且COD/SO42-值小于3,因此必须采取一定的脱硫技术控制硫酸盐的抑制作用。对一定条件下运行的EGSB反应器处理负荷,采用厌氧条件下以NO3-为电子受体的方法培养脱硫菌种,将对EGSB处理高硫酸盐废水产生抑制的S2-转变成无害的S单质,可以使EGSB反应器进水COD负荷达到12kg/（m3·d）,硫酸盐负荷为4.8kg/（m3·d）。处理青霉素废水的EGSB-脱硫反应器系统运行参数为：进水COD不低于6000mg/L,有机负荷12kgCOD/（m3·d）, COD/SO42-值不低于2.5,水力上升流速2.2m/h时,COD去除率高于85%,SO42-去除率达80%以上,由此可见此种厌氧条件下的脱硫技术对硫酸盐的抑制作用进行控制并达到了EGSB反应器稳定运行的条件。在EGSB反应器运行过程中,随着运行时间的延长,污泥床底部颗粒污泥的粒径大于上部的污泥粒径,呈明显的分层现象。在扫描电镜下观察颗粒污泥的微生物相,运行初期以丝状产甲烷菌为优势菌群；随着反应器的运行,菌群类型更加丰富多样,在产甲烷杆菌和丝菌上附着生长有部分反刍产甲烷球菌和脱硫弧菌,多种微生物菌群交织成网状。与脱硫反应器连接后,最大的区别是污泥的内部菌群中杆菌数量增加。在脱硫反应器运行过程中,随着运行时间的增长,污泥由运行初期的丝状菌为主转变为杆菌占绝对优势,尤其是进废水后,污泥内部以大量竹节状杆菌呈束状排列。随着进水中S2-浓度的增加,污泥的表面出现浅黄色单质S颗粒,出水中也有S单质沉淀。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 绪论
• 1.1 青霉素废水的来源及特征
• 1.1.1 废水来源
• 1.1.2 水质特征
• 1.2 国内外青霉素生产废水处理及硫酸盐控制技术研究进展
• 1.2.1 预处理工艺
• 1.2.2 好氧生物处理工艺
• 1.2.3 厌氧生物处理技术
• 1.2.4 硫酸盐影响及控制技术
• 1.3 研究内容和研究目的
• 第2章 青霉素废水水质及厌氧可生化性分析
• 2.1 青霉素生产废水水质分析
• 2.1.1 分析方法与仪器
• 2.1.2 常规水质分析结果
• 2.1.3 营养物质分析结果
• 2.1.4 青霉素生产废水VFA和阴离子的分析
• 2.2 青霉素生产废水厌氧可生化性试验
• 2.2.1 目的与原理
• 2.2.2 试验材料与方法
• 2.2.3 试验结果及讨论
• 2.3 小结
• 第3章 厌氧处理过程的硫酸盐控制研究
• 3.1 装置及工艺流程
• 3.1.1 EGSB系统
• 3.1.2 EGSB—脱硫反应器系统
• 3.2 试验进水及接种污泥
• 3.2.1 试验进水
• 3.2.2 接种污泥
• 3.3 试验过程及结果
• 3.4 EGSB系统
• 3.5 EGSB—脱硫系统
• 3.5.1 独立运行阶段
• 3.5.2 串联运行阶段
• 第4章 处理青霉素废水效果的验证研究
• 4.1 试验废水
• 4.2 EGSB系统
• 4.3 EGSB—脱硫反应器系统
• 4.4 小结
• 第5章 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 硕士期间发表和待发的学术论文
• 致谢