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混凝—好氧—微电解—好氧组合工艺处理淀粉的试验研究

作　者: 刘斌
导　师: 赫俊国
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 城市水资源
关键词: 马铃薯淀粉废水混凝沉淀铁碳微电解可生化性
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

近年来,我国水污染的问题日益严重,其中高浓度有机废水是我国水环境的重要污染源和重点治理对象。我国北方马铃薯淀粉废水则属于典型的高浓度有机废水,它的COD浓度高,主要成分是溶解性的淀粉和少量蛋白质,如将废水直接排放到环境水体中,不仅对环境造成极大的危害,也造成了资源的浪费,而且北方马铃薯淀粉生产周期短,多集中在秋冬季,使得废水排放集中,呈现很强的季节性特点。针对该废水的特点,对其进行静沉和混凝沉淀的处理,考察它的沉淀性能,然后以铁碳微电解为主体,结合好氧生化法提出两种处理方案:铁碳微电解-好氧生化和好氧生化-铁碳微电解-好氧生化,并对其污染物去除特性进行分析,最后确定最佳处理方案并对其进行经济分析。试验用的马铃薯淀粉废水为实验室自配废水,马铃薯和水的质量比为1:6,其主要水质指标COD为6871~7984mg/L、BOD为3379~4014mg/L、SS为9755~11357mg/L、NH3-N为18~25mg/L。对废水进行静沉试验的研究结果表明:废水在静沉1h之后,COD值为4300mg/L左右,去除率为42.67%;SS值为400mg/L左右,去除率到达了96%;对废水进行混凝沉淀的试验研究,通过正交试验和单因素优化试验,得出在最佳工况为pH=6、混凝剂PAC的投加量为100mg/L、助凝剂PAM的投加量为0.5mg/L,废水的COD降到3000mg/L,SS降到130mg/L,废水的生化性B/C由0.5升到0.61。对沉淀处理后的废水进行铁碳微电解-好氧生化的试验,通过正交试验和单因素优化试验,得出铁碳微电解最佳运行条件为:pH值为4~4.5,反应时间为4~5h,铁水比为1:6,铁碳比为1:2,在该条件下,出水中COD为1230mg/L,SS为87mg/L,废水的可生化性由0.61升到0.77;经过好氧生化处理,出水中COD降到95mg/L,SS降到38mg/L,NH3-N为4.71mg/L。对沉淀处理后的废水进行好氧生化-铁碳微电解-好氧生化试验。先进行好氧生化的试验研究,在连续曝气后废水中COD可降至为859mg/L,SS为65mg/L,NH3-N为9.74mg/L;出水进行铁碳微电解处理,通过正交试验和单因素优化试验,得出废水在最佳运行条件下,即pH值为4~4.5、反应时间为5h、铁水比为1:6、铁碳比为1:3,废水的COD降到419.7mg/L,SS降到47.33mg/L,同时B/C的值升到0.51;最后经过好氧生化处理,COD降为83.17mg/L,SS为29.87mg/L,NH3-N为3.94mg/L。对两种处理方案进行比较,选定好氧生化-铁碳微电解-好氧生化为处理马铃薯淀粉废水的最佳处理工艺,并以试验结果为设计依据,结合北方实际工程进行主体工艺的设计及经济分析。结果表明:日处理量为2000m3/d的工程总投资为419.7万元,运行成本为1.56元/吨。该组合处理工艺对废水中主要污染物COD的去除效率高,出水水质好,减少了对纳污河流水质的污染;由于处理工艺中采用好氧生化法,从而每年可避免277.4万m3甲烷气体的产生(以每吨废水可产生3.8m3甲烷气体计),这对减小温室效应有较大的贡献,具有明显的环境效益。

混凝—好氧—微电解—好氧组合工艺处理淀粉的试验研究

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