咖啡因制药废水达标排放处理试验研究

论文摘要

本论文以咖啡因制药废水为研究对象，针对该废水COD和氨氮含量高、可生化性差等特点，采用“铁碳微电解法+UASB+MBR”工艺开展试验研究，确定了最佳工艺控制参数，可实现咖啡因制药废水达标排放。为实际咖啡因制药废水的达标及安全排放提供技术支持。主要试验结论如下：1)铁碳微电解预处理咖啡因制药废水取得了较好的效果。通过试验确定最佳的预处理条件为：铁碳体积比为2:2、进水pH为4、反应时间为105min。在最佳预处理条件下，当进水COD浓度为1635216550mg/L时，处理后出水COD浓度为小于9549mg/L，COD去除率40.5%以上；当进水氨氮浓度为627658mg/L时，处理后出水氨氮浓度为小于396mg/L，氨氮去除率36.9%以上；初始pH值为4，反应完后pH为5.4左右。为咖啡因制药废水的后续生物处理创造了较为有利的条件。2)UASB反应器处理铁碳微电解预处理后的咖啡因制药废水取得很好的效果。试验确定最佳工艺运行参数为：水力停留时间为24h、容积负荷为8kgCOD/（m3·d）。在最佳运行参数下，进水COD浓度8000mg/L，出水COD浓度1100mg/L，COD去除率在80%以上，出水氨氮在250300mg/L范围内，日沼气产量为4L左右。当容积负荷为9.5kgCOD/（m3·d）时，反应器内出现酸化现象。分析原因：一方面可能是反应器超负荷运行，导致VFA积累超过600mg/L，使反应器出现酸化现象；二方面可能是反应器内氨氮浓度超过300mg/L时对厌氧菌产生抑制现象，使反应器运行失败。3)MBR反应器处理经UASB厌氧处理后的咖啡因制药废水最佳工艺运行参数为：水力停留时间12h，容积负荷为2.2kgCOD/（m3·d），反应器内污泥浓度为7000mg/L。在此工艺条件下，膜清洗次数为5d，进水COD浓度为1100mg/L，出水COD浓度为80mg/L，COD去除率达到93%；进水氨氮浓度为270mg/L，出水氨氮浓度为18mg/L，氨氮去除率达到93%。出水水质满足《化学合成类制药工业水污染物排放标准》（GB21904－2008）中表2所规定的企业水污染物排放标准要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 化学合成类制药废水处理现状
• 1.1.1 化学合成类制药废水的来源和水质特性
• 1.1.2 化学合成类制药废水的处理技术现状
• 1.2 咖啡因制药废水的处理现状
• 1.2.1 咖啡因的理化性质
• 1.2.2 咖啡因制药废水的来源和特征
• 1.2.3 咖啡因制药废水的处理技术现状
• 1.3 本课题的研究目的、意义和内容
• 1.3.1 研究目的及意义
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 铁碳微电解法预处理咖啡因制药废水试验研究
• 2.1 试验材料与方法
• 2.1.1 试验用水
• 2.1.2 试验方案
• 2.1.3 分析测试方法
• 2.2 试验结果与讨论
• 2.2.1 铁碳体积比对 COD 和氨氮去除率的影响
• 2.2.2 pH 值对 COD 和氨氮去除率的影响
• 2.2.3 反应时间对 COD 和氨氮去除率的影响
• 2.2.4 平行试验
• 2.3 本章小结
• 第3章 预处理后咖啡因废水 UASB试验研究
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验用水和接种污泥
• 3.1.2 试验装置
• 3.1.3 试验方案
• 3.1.4 分析测试方法
• 3.2 试验结果与讨论
• 3.2.1 反应器运行效果
• 3.2.2 容积负荷对反应器运行效果的影响
• 3.2.3 pH 值在运行过程中的变化分析
• 3.2.4 VFA 和碱度在运行过程中的变化分析
• 3.2.5 氨氮在运行过程中的变化分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 UASB出水好氧 MBR 处理试验研究
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验用水和接种污泥
• 4.1.2 试验装置
• 4.1.3 试验方案
• 4.1.4 分析测试方法
• 4.2 试验结果与讨论
• 4.2.1 反应器运行效果
• 4.2.2 污泥浓度的变化
• 4.2.3 MBR 中膜压差的变化
• 4.2.4 MBR 出水 COD 去除效果分析
• 4.2.5 MBR 出水氨氮去除效果分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历