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碱减量印染废水剩余污泥减量化工艺研究

作　者: 丁凯
导　师: 陈季华
学　校: 东华大学
专　业: 环境工程
关键词: 碱减量印染废水:对苯二甲酸(TA) 剩余污泥剩余污泥减量化兼氧接触氧化污泥回流
分类号: X791
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文以某地综合印染废水为调查对象，较详细的了解了碱减量印染废水的水质，研究了兼氧、接触氧化法处理特征污染物TA的技术，对其产生的大量污泥如何减量进行了工艺和理论分析，揭示了一些特征与本质问题。与传统印染废水相比，碱减量印染废水具有高得多的有机污染物浓度、色度、pH，含有较高浓度的特征污染物——TA。废水COD为648～2265mg／L，BOD为325～1346mg／L，月平均B／C值为0.35～0.49，pH＞10的废水占75％，色度250～600；废水中COD：N：P=100：0．58：0.24，从生物处理角度而言，N、P含量明显偏低；TA浓度为286～1279mg／L。在静态兼氧条件下考察了温度、微生物浓度、搅拌强度对模拟废水生物处理的影响，确定了生物处理的上限45℃～50℃左右，温度在35～40℃之间较适宜生物生长；随着污泥浓度的提高，可以提高水解的效率，污泥浓度过大对水力混合的影响不利；在试验叶轮直径下应当控制搅拌速度为30r／min，才能很好地完成对污泥的减量。在连续式两级兼氧—好氧生化系统中考察了COD负荷、水力停留时间、污泥回流对生物处理的影响。确定了最佳COD负荷为2.4kgCOD／m³·d；单反应器水力停留时间为10～12h；对有剩余污泥回流和无污泥回流情况下废水处理过程中的COD、色度、氨氮、SS、pH等水质指标进行全面探讨，从而确定了剩余污泥回流减量的可行性。结果表明，在剩余污泥全部回流减量的情况下，系统仍能够保持良好的印染废水处理效果，保证出水COD的去除率为91.3％、BOD₅的去除率为97％、SS的去除率为62％、色度的去除率为96％。剩余污泥的回流还可以有效补充系统内微生物正常生命活动所需的氮和磷，并有助于系统对于印染废水的脱色，降低出水色度37.5％。在进行剩余污泥全回流的情况下，各反应器的污泥浓度都有所增加，好氧反应器的污泥排放量增加了约30％，由于好氧反应器产生的剩余污泥全部回流入系统成功进行了减量，从整体上看，有污泥回流的情况下污泥的排放量比无污泥回流的情况减少了4.48g／d，由于时间所限，在试验条件下缩减率达到100％。因此，该工艺可有效实现了剩余污泥零排放。碱减量印染废水中的TA在好氧状态下，属于易降解有机物，HRT为12～16h，去除率在96％以上；在兼氧状态下，属于难降解有机物，HRT210h，其去除率只有η_TA15.3％。TA占碱减量印染废水COD的40～78％，平均为55％，TA的可好氧生物降解性决定了碱减量印染废水处理工艺有必要以好氧生物法为核心。建立了剩余污泥水解酸化减量的模型和TA生物降解动力学模型。对TA降解动力学模型参数拟合的方差分析表明实验数据与模型的拟合是良好的。动力学分析表明，易降解有机质存在对TA降解有抑制，在一定程度的抑制范围内，分段运行可保持各反应器的正常运行。

全文目录

引言  12-15
第一章碱减量印染废水的特征  15-24
  1.1 印染废水的一般特征  15-16
  1.2 碱减量印染废水的特征  16-22
    1.2.1 碱减量印染废水发生的背景  16-17
    1.2.2 废水的特征污染物  17-18
    1.2.3 废水的COD与BOD特征  18-20
    1.2.4 废水的pH特征  20-21
    1.2.5 废水中的染料与色度特征  21-22
    1.2.6 碱减量印染废水综合水质指标  22
  1.3 本章小结  22-24
第二章文献综述与研究内容  24-39
  2.1 前言  24
  2.2 含TA的废水处理技术  24-26
    2.2.1 物理化学处理方法  24
    2.2.2 生物处理方法  24-26
    2.2.3 物化、生化联合处理工艺  26
  2.3 碱减量印染废水处理技术  26-27
  2.4 剩余污泥的常规处置方法与资源化技术  27-28
    2.4.1 卫生填埋  27
    2.4.2 焚烧与热能利用  27-28
    2.4.3 海洋投弃法  28
    2.4.4 土地利用  28
    2.4.5 其它利用  28
  2.5 利用新技术对剩余污泥进行处理  28-31
    2.5.1 好氧消化、厌氧消化和热干燥法  28-29
    2.5.2 湿式氧化法(wet air oxidation简称WAO)  29-30
    2.5.3 高速生物反应器  30-31
    2.5.4 等离子体处理技术  31
    2.5.5 超声波处理技术  31
  2.6 剩余污泥的减量化  31-35
    2.6.1 膜生物反应器(MBR)  32-33
    2.6.2 生物捕食法  33
    2.6.3 解偶联新陈代谢(代谢终止)  33-34
    2.6.4 微生物的强化作用  34
    2.6.5 新技术与传统工艺的结合  34-35
  2.7 本研究的目的与内容  35-39
第三章碱减量印染废水剩余污泥减量化试验  39-54
  3.1 水解酸化应用于剩余污泥减量化的机理  39-43
    3.1.1 水解酸化  39-40
    3.1.2 水解阶段  40-41
    3.1.3 酸化发酵阶段  41-42
    3.1.4 水解酸化工艺  42-43
  3.2 剩余污泥  43-44
  3.3 水解酸化处理剩余污泥  44-45
  3.4 试验部分  45-54
    3.4.1 模拟废水的配制  45-46
    3.4.2 试验工艺流程  46-50
    3.4.3 试验的启动  50-52
    3.4.4 对比试验  52-53
    3.4.5 试验测试方法  53-54
第四章含碱减量印染废水剩余污泥减量结果讨论  54-81
  4.1 在间歇式静态条件下水解酸化的影响因素分析  54-60
    4.1.1 温度的影响  54-58
    4.1.2 污泥浓度的影响  58-59
    4.1.3 搅拌对水解的影响  59-60
  4.2 连续式反应时的影响因素分析  60-76
    4.2.1 COD负荷对污泥减量的影响  60-64
    4.2.2 水力停留时间的影响  64-67
    4.2.3 污泥回流的影响  67-76
  4.3 连续式反应器各段的污泥平衡状况  76-79
    4.3.1 A_1反应器的污泥平衡状况  77-78
    4.3.2 、 A_2反应器的污泥平衡状况  78
    4.3.3 、 O段反应器的污泥平衡状况  78-79
    4.3.4 、整个系统的污泥平衡状况  79
  4.4 本章小结  79-81
第五章特征污染物TA的降解规律及其工程意义  81-91
  5.1 前言  81-83
  5.2 试验部分  83
  5.3 结果与讨论  83-89
    5.3.1 静态厌氧活性污泥法去除TA的研究  83-85
    5.3.2 静态好氧活性污泥法处理TA的研究  85-86
    5.3.3 缺氧、兼氧、接触氧化处理TA的研究  86-89
  5.4 TA生物降解性的意义  89
  5.5 本章小结  89-91
第六章动力学分析  91-98
  6.1 剩余污泥水解酸化减量系统  91-94
    6.1.1 剩余污泥水解酸化减量的模型假设  91-92
    6.1.2 剩余污泥水解酸化减量的模型建立  92-94
  6.2 TA降解动力学  94-98
    6.2.1 TA好氧降解动力学模型的建立  94-96
    6.2.2 易降解有机质对TA兼氧降解的影响  96-98
参考文献  98-103
攻读硕士学位期间发表的论文  103-104
致谢  104

碱减量印染废水剩余污泥减量化工艺研究

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