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电解、膜生物反应器及其组合工艺在造纸废水处理中的应用研究

作　者: 朱殿林
导　师: 管锡珺
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 造纸废水 膜生物反应器 电解 COD去除率 色度去除率
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


造纸业是传统的用水大户,也是造成水污染的重要污染源之一。目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居各类工业排放量的首位,对水环境的污染最为严重,目前其仍有相当一部分废水未处理达标,废水污染防治任务还相当繁重,处理工艺需要创新。论文初步研究了电解、膜生物反应器及其组合工艺在难降解的造纸废水处理中的处理效果。电解法作为一种清洁工艺,产生的自由基、过氧化氢和氢氧化物的絮凝体等可以去除废水中难生物降解的有机物,在难降解、可生化性差的废水处理中有广阔的应用前景;膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理工艺相结合而开发的新型水处理系统,它以膜分离单元代替普通活性污泥工艺中的二沉池,从而克服了因沉淀池固液分离效率不高、曝气池内的污泥浓度难以维持在较高水平,致使处理装置容积负荷低的缺点。尤其是对于难生物降解有机废水,因膜生物反应器中富积了大量难降解有机物分解菌和硝化菌等增殖速度慢的微生物,它们和有机物的接触时间大于水力停留时间(HRT),从而大大提高了难降解有机物的去除率。与传统的活性污泥处理工艺相比膜生物反应器具有显著的优点。论文研究的主要目的:1)获得在最佳电压、电解时间内,电解预处理对色度及COD的去除数据;2)不加预处理,单纯使用MBR处理废水,掌握MBR的去除效果及运行参数;3)掌握电解预处理与膜生物反应器组合工艺对色度及COD的去除能力,初步了解工艺运行情况。论文试验过程分为三个阶段:首先用自制电解设备直接电解试验用水,由试验结果知:电解对色度的去除效果明显,去除率在80%左右,电解对COD去除率可达60%。第二阶段单纯MBR处理试验用水,接种污泥取自该公司污水处理厂生物选择池,本阶段试验持续20天,此过程包括污泥驯化、提高负荷及稳定运行三个阶段,最终负荷稳定在2kgCOD/(m~3·d)左右;试验结果显示:MBR对COD的去除率较高,系统稳定运行后COD去除率可达85%以上,但MBR对色度的去除效果不好,去除率仅在30%左右。第三阶段主要研究电解作为预处理与膜生物反应器工艺组合在造纸废水处理中的处理效果,系统运行稳定后出水COD可降至80mg/L左右,色度在50(倍)以内。目前将电解预处理与膜生物反应器组合工艺应用于造纸废水处理中尚处于研究阶段,本试验对创新现有造纸污水处理技术、促进行业污水处理后满足日益严格的排放标准要求等具有一定意义。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-10
第1章 绪论  10-12
  1.1 课题研究的背景  10-11
  1.2 研究目的及意义  11
  1.3 课题来源  11
  1.4 研究内容  11-12
第2章 电解预处理工艺  12-19
  2.1 电解法的发展概况  12
    2.1.1 电解法的起源和发展  12
    2.1.2 电解反应器的分类  12
  2.2 电解法原理  12-17
    2.2.1 直接电化学转化  14
    2.2.2 间接电化学转化  14-17
  2.3 电解法的优点  17-18
  2.4 本章小结  18-19
第3章 膜生物反应器(MBR)工艺  19-33
  3.1 膜生物反应器工艺的研究  19-25
  3.2 MBR的应用现状  25-26
  3.3 MBR的分类及特点  26-28
  3.4 膜生物反应器在造纸废水处理中的应用  28-30
  3.5 膜技术发展方向及应用前景  30-32
  3.6 本章小结  32-33
第4章 造纸废水处理概述  33-48
  4.1 造纸工业概述  33-36
  4.2 造纸废水处理技术  36-46
  4.3 造纸废水处理现状  46
  4.4 本章小结  46-48
第5章 电解与膜生物反应器及其组合工艺处理造纸废水的应用研究  48-65
  5.1 试验背景  48
  5.2 试验装置及方法  48-52
    5.2.1 电解槽  48-49
    5.2.2 MBR反应器  49
    5.2.3 其它试验设备  49-50
    5.2.4 工艺流程  50-51
    5.2.5 试验用水  51
    5.2.6 接种污泥  51
    5.2.7 测试项目  51-52
  5.3 单纯MBR处理造纸废水试验效果研究  52-58
    5.3.1 MBR去除污染物基本原理  52
    5.3.2 MBR去除污染物试验研究  52-55
    5.3.3 污泥浓度对MBR去除效果影响  55-56
    5.3.4 膜污染问题分析  56-58
  5.4 电解对COD及色度的去除  58-60
    5.4.1 电解去除COD及色度的原理  58
    5.4.2 电解对COD及色度的去除效果  58-60
  5.5 电解+MBR处理废水效果研究  60-62
  5.6 MBR处理电解水的COD去除情况分析  62-63
  5.7 本章小结  63-65
第6章 结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-72
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  72-73
致谢  73

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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