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抗生素制药废水处理研究

作　者: 程雪敏
导　师: 樊占国
学　校: 东北大学
专　业: 环境科学
关键词: 抗生素制药废水混凝水解酸化 UASB 接触氧化生物活性炭
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 380次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国制药工业的快速发展,抗生素类药品是目前应用最为广泛的药物之一,在其生产过程中所产生的废水具有COD浓度高、色度大、硫酸盐浓度高、难生物降解等特点,其中不少难降解有机物如残留抗生素对微生物有抑制作用,采用传统的废水处理工艺难以达到预期效果。针对当前抗生素制药废水处理难题,以沈阳同联抗生素制药废水为研究对象,分别研究了物化法和生化法对抗生素废水的处理,具有重要的现实意义。首先研究了混凝法、吸附法、Fe-C微电解及Fenton试剂等对废水的处理效果。混凝法采用了硼泥固体废物,确定了混凝剂的最佳加入量、pH值和搅拌速度等。实验结果表明,在最佳条件下,硼泥和PAM(聚丙烯酰胺)组合对废水COD的去除率可达53%,但色度降低不明显；经硼泥混凝处理后出水再用改性粉煤灰吸附处理,可有效去除废水的色度,废水经改性粉煤灰处理后上清液色度为62.5倍,达到国家废水三级排放标准,但其对废水COD去除效果不明显；Fe-C微电解及Fenton试剂对废水的处理效果较好,COD和色度总去除率分别达到70%和95%,但由于Fenton试剂所需H202价格较高,限制了此种方法的应用。其次采用了水解酸化-UASB-接触氧化-生物活性炭工艺对抗生素废水进行了生化处理。其中,水解酸化可以有效提高废水的可生化性,大幅度提高后续的厌氧-好氧处理效果。工艺末端的生物活性炭深度处理可以有效地去除好氧出水的COD和色度,使得出水基本接近工业废水排放标准。生化实验结果表明,与传统的厌氧-好氧生物处理法相比,此工艺具有效果好、运行稳定等特点。实验确定了此生化处理系统的最大流量为2000mL/d,HRT(水力停留时间)为3d,COD容积负荷为4.41kg/m3·d。废水经过接触氧化处理后COD值为1100mg/L,色度为260倍。经过生物活性炭深度处理后,COD可以达到600mg/L以下,色度为100倍。生物活性炭可以长期使用,不需要进行再生处理,节约了成本。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-24
  1.1 抗生素制药废水概述  10-12
    1.1.1 利福平抗生素废水来源  11
    1.1.2 利福平抗生素废水特性  11-12
  1.2 国内外抗生素制药废水处理方法研究进展  12-21
    1.2.1 物理化学处理方法  14-17
    1.2.2 生物处理方法  17-20
    1.2.3 厌氧—好氧处理方法及其它处理方法的组合工艺  20-21
  1.3 实验研究的目的和意义  21-22
  1.4 实验内容  22-24
第2章抗生素废水的物化处理  24-38
  2.1 引言  24
  2.2 实验仪器设备  24
  2.3 废水水质及分析方法  24-25
  2.4 废水混凝处理研究  25-32
    2.4.1 混凝的基本原理  25-28
    2.4.2 混凝的影响因素  28
    2.4.3 混凝实验结果与讨论  28-32
  2.5 改性粉煤灰对混凝出水的吸附处理  32-34
    2.5.1 改性粉煤灰的吸附机理  32-34
    2.5.2 改性粉煤灰处理抗生素废水  34
  2.6 Fe-C微电解及Fenton试剂处理抗生素废水  34-36
    2.6.1 Fe-C微电解及Fenton试剂处理抗生素废水的原理  34-36
    2.6.2 Fe-C微电解及Fenton处理抗生素废水实验结果与讨论  36
  2.7 本章小结  36-38
第3章抗生素废水的生化处理  38-52
  3.1 引言  38
  3.2 废水处理生化流程  38-39
  3.3 实验装置和设备  39-40
  3.4 废水生化处理原理及影响因素  40-46
    3.4.1 水解酸化的作用机理及影响因素  40-43
    3.4.2 UASB的工作原理及影响因素  43-45
    3.4.3 接触氧化的机理及特点  45-46
  3.5 废水生化处理实验方法  46
  3.6 废水水质及分析方法  46-47
  3.7 实验结果与讨论  47-50
    3.7.1 污泥驯化阶段生物形态观察结果  47-48
    3.7.2 进水量和水力停留时间  48-49
    3.7.3 出水COD与容积负荷  49-50
  3.8 本章小结  50-52
第4章生物活性炭深度处理生化后抗生素废水  52-64
  4.1 生物活性炭深度处理机理  52-54
    4.1.1 无生物膜阶段  53
    4.1.2 挂膜阶段  53-54
    4.1.3 稳定的生物膜阶段  54
  4.2 影响生物活性炭上附着生物量的主要因素  54-55
    4.2.1 水温因素  54-55
    4.2.2 DO对生物量的影响  55
  4.3 实验方法与装置  55-56
  4.4 实验结果与讨论  56-61
    4.4.1 生物活性炭的制备  56
    4.4.2 生物活性炭深度处理好氧出水  56-58
    4.4.3 单一活性炭和活性污泥深度处理生化出水的对比实验  58-61
  4.5 本章小结  61-64
第5章结论  64-66
参考文献  66-70
致谢  70

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