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超高温两相厌氧组合工艺体系对高浓度有机废水处理的研究

作　者: 于宏兵
导　师: 林学钰
学　校: 吉林大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 超高温70℃水解酸化超高温70℃两相式厌氧高温好氧高温BAC 固定化蛋白酶水解固定化酶酸化相两相厌氧有机酸乙醇水解率
分类号: X703
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

目前国内外对高温废水处理仍然是先降温后处理的模式对富含醇溶蛋白质的高温废水仍然缺乏切实可行有效的方法本文从上述废水的特点出发提出了70℃超高温两相厌氧处理工艺高温好氧与高温生物活性碳BAC 以及超高温固定化酶水解酸化反应器/UASB 两相厌氧处理工艺在70℃超高温条件下废水不降温实现有效处理并达到高温水回用的目的主要研究特色与创新如下1 接种经长期培养驯化高温菌的厌氧污泥于折板式酸化相和产甲烷相组合的两相厌氧反应器对高温富含蛋白质的废水进行处理效果和机理进行研究在进水COD10000mg/L 其酸化相COD 去除率为50% 容积负荷为36kgCOD/m~3.d VFA 中以乙酸和乙醇为主占总量的85.4%为乙醇型发酵甲烷相COD 去除率为80% 两相厌氧总去除率为90%以上其出水再经高温好氧和BAC 处理出水COD <50mg/L 工艺组合COD 总去除率达到99% 出水温度>602 以大孔树脂为载体的固定化酶水解酸化相与UASB 组合为两相厌氧系统水解反应器采用固定化生物相的方法,解决了传统水解酸化反应器厌氧菌流失的问题酸化率(VFA/COD%)为28% VFA 中以乙醇乙酸为主占总量的83.6% 其次为丙酸和丁酸发酵类型为乙醇型甲烷相COD 去除率为91.3% 实验表明采用上述工艺处理高温废水在技术上是可行的

全文目录

第一章绪论  9-31
  1.1 我国粮食玉米深加工业高浓度有机废水处理现状  9-14
    1.1.1 玉米淀粉生产工艺  10-11
    1.1.2 生产废水产生  11-12
    1.1.3 玉米淀粉废水的主要水质特征  12-14
  1.2 玉米淀粉废水处理技术现状  14-28
    1.2.1 淀粉废水的物理化学处理方法  14-16
    1.2.2 淀粉废水的生物处理方法  16-28
  1.3 玉米淀粉废水的厌氧处理典型工艺举例  28-31
第二章厌氧理论与工艺原理  31-50
  2.1 厌氧处理理论的产生与发展  31-33
  2.2 厌氧处理基本原理  33-39
    2.2.1 厌氧三阶段理论  33-36
    2.2.2 蛋白质在厌氧系统中转化  36
    2.2.3 硫酸盐废水的厌氧处理  36-39
    2.2.4 产甲烷菌的营养  39
  2.3 厌氧反应的影响因素  39-43
  2.4 两相厌氧基本理论  43-47
  2.5 水解酸化的发酵类型  47
  2.6 厌氧处理的微生物生态效应  47-50
第三章酶的固定化在污水处理中的应用  50-60
  3.1 酶的功能与分类  50-51
    3.1.1 酶的功能  50-51
  3.2 酶活性的影响因素  51-53
    3.2.1 温度的影响  51
    3.2.2 PH 的影响  51-52
    3.2.3 酶浓度的影响  52
    3.2.4 底物浓度对酶活力的影响  52
    3.2.5 激活剂对酶活力的影响  52-53
    3.2.6 抑制剂对酶活力的影响  53
  3.3 酶的固定化与污水处理  53-54
  3.4 酶固定化方法  54-55
  3.5 酶催化蛋白质水解机理  55-56
  3.6 固定化酶在水处理应用现状  56-57
  3.7 嗜热酶和嗜热菌的热稳定性与污水处理  57-60
第四章论文选题研究内容和技术路线  60-68
  4.1 论文选题及目的  60-61
  4.2 理论意义与应用价值  61-62
  4.3 主要研究内容  62-65
    4.3.1 高浓度有机废水超高温70℃温度下水解酸化特征与效果研究  63
    4.3.2 超高温70℃两相式厌氧处理玉米黄浆废水  63-64
    4.3.3 70 高温水解/厌氧/好氧/BAC组合工艺高浓度有机废水处理  64
    4.3.4 固定化酶水解酸化反应器/UASB 两相厌氧处理效果与机理研究  64
    4.3.5 固定化酶酸化/UASB 两相厌氧有机酸代谢特征  64-65
    4.3.6 高温超高温厌氧的微生物种群特征研究  65
  4.4 技术路线  65-66
  4.5 实验方案  66-68
    4.5.1 超高温水解酸化实验方案  66
    4.5.2 超高温固定化水解酸化实验方案  66
    4.5.3 超高温两相厌氧实验方案和超高温两相厌氧/活性污泥/BAC 实验方案  66-68
第五章超高温(70℃)水解酸化特征与效果研究  68-83
  5.1 材料与方法  70-72
    5.1.1 试验装置  70-71
    5.1.2 分析项目及方法  71
    5.1.3 试验方法  71-72
  5.2 结果与讨论  72-82
    5.2.1 70℃温度水解酸化VFA 变化特征  72-73
    5.2.2 70℃温度水解酸化COD 变化特征  73-74
    5.2.3 70℃温度蛋白质水解特征  74-75
    5.2.4 70℃温度下水解酸化过程中SS 变化特征  75
    5.2.5 70℃温度水解酸化的PH 变化特征及调控  75-77
    5.2.6 70℃温度水解酸化过程中的硫酸盐与硫化物的变化特征  77-79
    5.2.7 水解酸化效果评价初探  79-82
  5.3 结论  82-83
第六章超高温(70℃)两相式厌氧处理玉米黄浆废水  83-99
  6.1 实验部分  84-87
    6.1.1 试验装置与方法  84-85
    6.1.2 材料与方法  85-86
    6.1.3 实验方法  86-87
  6.2 结果与讨论  87-97
    6.2.1 70℃高温两相厌氧有机物去除特征  87-91
    6.2.2 进水C/N 比对系统COD 去除及影响  91-93
    6.2.3 70℃高温厌氧COD 负荷变化与CH_4产生的特征  93-94
    6.2.4 两相厌氧高温厌氧菌的驯化分离特征  94-97
  6.3 结论  97-99
第七章 70℃高温水解/厌氧/好氧/ BAC工艺高浓度有机废水处理  99-111
  7.1 材料和方法  100-101
    7.1.1 试验材料  100
    7.1.2 实验装置与方法  100-101
    7.1.3 分析项目及方法  101
  7.2 结果与讨论  101-109
    7.2.1 组合工艺系统COD 去除特征  101-103
    7.2.2 组合工艺系统VFA 产生及去除特征  103
    7.2.3 组合工艺系统氨基酸去除特征  103-105
    7.2.4 组合工艺系统pH 变化特征  105-106
    7.2.5 70℃高温好氧和BAC 对废水中有机污染物的去除特征  106-108
    7.2.6 有机酸和醇在工艺各段变化特征  108-109
  7.3 结论  109-111
第八章固定化蛋白酶酸化反应器水解效果与机理研究  111-123
  8.1 材料与方法  112-114
    8.1.1 试验材料  112
    8.1.2 分析方法  112
    8.1.3 试验方法  112-114
  8.2 结果与讨论  114-121
    8.2.1 不同载体酶的固定化效果  114-115
    8.2.2 pH 和载体性质对固定化蛋白酶活性的影响  115-116
    8.2.3 反应时间对固定化酶活性及水解效果的影响  116-117
    8.2.4 固定化酶蛋白质水解特征  117-118
    8.2.5 固定化蛋白酶反应器的水解酸化特征  118-121
  8.3 结论  121-123
第九章固定化酶酸化反应器/UASB 两相厌氧处理效果与机理研究  123-131
  9.1 材料与方法  124-125
    9.1.1 试验材料  124
    9.1.2 酶的固定化  124
    9.1.3 试验装置  124-125
  9.2 结果与讨论  125-129
    9.2.1 大孔树脂固定化酶水解反应器的酸化特征  125-127
    9.2.2 不同COD/N 比对pH 影响特征  127-128
    9.2.3 两相组合工艺有机污染物的去除特征  128-129
  9.3 结论  129-131
第十章固定化酶酸化/UASB 两相厌氧有机酸代谢特征  131-141
  10.1 材料与方法  132-133
    10.1.1 试验材料  132
    10.1.2 试验装置  132-133
  10.2 结果与讨论  133-139
    10.2.1 酸化相不同进水COD 对有机酸组成的影响  133-134
    10.2.2 酸化相中有机酸随HRT 变化特征  134-136
    10.2.3 产甲烷相乙醇与有机酸变化特征  136-137
    10.2.4 组合工艺系统中的COD 去除特征  137-139
  10.3 结论  139-141
第十一章结论与建议  141-145
  11.1 结论  141-143
  11.2 建议  143-145
参考文献  145-152
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果  152-153
附录1 高效液相色谱法氨基酸的测定  153-157
附录 2 挥发性脂肪酸(VFA)定量分析——蒸馏滴定法  157-159
附录 3 挥发性脂肪酸的定性分析——气相色谱法  159-161
摘要  161-172
致谢  172

超高温两相厌氧组合工艺体系对高浓度有机废水处理的研究

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