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硫酸盐还原—甲烷化两相厌氧处理盐酸金霉素废水的试验研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:04:43
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硫酸盐还原—甲烷化两相厌氧处理盐酸金霉素废水的试验研究【摘要】:盐酸金霉素生产废水属于成分复杂且不易处理的有机废水,尤其是废水中含有高浓度的硫酸盐,使得废水的厌氧处理更加困难。本试

【摘要】:盐酸金霉素生产废水属于成分复杂且不易处理的有机废水,尤其是废水中含有高浓度的硫酸盐,使得废水的厌氧处理更加困难。本试验采用两级上流式厌氧污泥床(UASB),在两级反应器中分别用来降低废水中硫酸盐和COD的含量。尽可能在第一级UASB中去除废水中的硫酸盐,削弱硫酸盐的生物还原产物对第二级UASB中产甲烷作用的影响,降低沼气中硫化氢对管道的腐蚀以及沼气的经济利用,实现沼气真正清洁能源的价值。试验中,分析和总结了两级UASB反应器在不同环境作用下稳定行的各项参数,为今后实际工程的中反应器的设计、调试和运行提供一定的参考。论文的主要结论有: (1)对盐酸金霉素废水进行混凝预处理时,选择PAC为50mg/L,PAM为15mg/L的投配组合。室温下,在130r/min时搅拌3min,然后在30r/min时搅拌20min,再静置15min后取上清液测得出水SS的浓度1404mg/L,SS去除率78.4%,满足了UASB反应器对进水SS的要求,同时还具有23.2%的COD去除率和9.2%的SO42-去除率,一定程度上降低了后续反应系统的负担。 (2)试验中,采用高硫酸盐负荷启动硫酸盐还原反应器,最终反应器的SO42-负荷可达到8.2kg/(m3d),HRT为6h,出水SO42-浓度在250mg/L~400mg/L,COD浓度8000mg/L~10000mg/L,硫化物浓度在300mg/L左右,SO42-去除率保持在82%左右,COD去除率在16.5%,系统运行稳定,抗冲击负荷能力强。 (3)盐酸金霉素废水中碳硫比对SRB的影响试验研究表明,硫酸盐还原相UASB中SO42-去除率整体上随着COD/SO42-比值的降低而降低。试验过程中,SO42-还原率曲线的转折点是COD/SO42-值为3.5时,当COD/SO42-3.5时,SO42-还原率在85%以上,COD/SO42-3.5时SO42-还原率迅速下降到65%以下,因此在对盐酸金霉素废水预处理时应保证COD/SO42-3.5。 (4)铁元素对SRB的影响试验研究得出:Fe3+可以抑制SRB对硫酸盐的还原,但是其抑制作用不是持久的;Fe2+可以与S2-产生沉淀,降低了S2-的浓度,减轻了对SRB的毒害作用,整体上提高了硫酸盐的去除率,但同时产生的沉淀使出水发黑;Fe0对SRB还原SO42-几乎没有影响。 (5)吹脱试验中,调节pH在6.2~6.5,吹脱流量为500ml/min,吹脱时间为20min,S2-去除率81%,出水S2-浓度60mg/L,满足产甲烷相对硫化物的要求。吹脱后出水pH在6.8~7.0,同时COD值也有一定的下降,说明在利用重铬酸钾测定COD值时,废水中COD浓度一部分为S2-所提供。 (6)在产甲烷相UASB运行过程中,应严格控制温度条件在。试验中,因温控失效,导致反应器出现了酸败现象,而出水pH值的回馈反应滞后于VFA。酸败后,通过采取及时恢复温控,碱液冲洗反应器以及降低进水负荷等措施,可使反应器恢复正常运行。 (7)当控制反应器温度在35±2℃,pH为6.8~7.2, HRT为24h,以盐酸金霉素废水原水作为进水时,进水COD负荷为9.0kg/(m3d),出水COD浓度1200~1400mg/L,COD去除率达到85.6%。 (8)HRT对产甲烷相的影响研究表明,HRT从24h降低到16h,进水COD达到13.52kg/(m3d),虽然COD去除率降低至72%,但是反应器沼气产量增加到16.2L/d,反应器运行稳定。 【关键词】:两相厌氧 硫酸盐还原 产甲烷 碳硫比
【学位授予单位】:苏州科技学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X787
【目录】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-11
  • 第一章 绪论11-29
  • 1.1 抗生素类废水的产生及处理现状11-15
  • 1.1.1 抗生素生产工艺及水质特点11-12
  • 1.1.2 抗生素类废水的污染现状12
  • 1.1.3 国内外对抗生素废水的研究12-14
  • 1.1.4 抗生素类废水处理的发展趋势14-15
  • 1.2 盐酸金霉素废水的产生及处理15-18
  • 1.2.1 盐酸金霉素的生产工艺15-16
  • 1.2.2 盐酸金霉素废水的处理现状16-18
  • 1.3 厌氧生物处理的基本原理18-23
  • 1.3.1 厌氧生物处理的优缺点18-20
  • 1.3.2 硫酸盐厌氧还原的机理20-23
  • 1.3.3 两相厌氧工艺23
  • 1.4 UASB 反应器的介绍23-26
  • 1.4.1 UASB 反应器的启动与运行24
  • 1.4.2 UASB 反应器运行的影响因素24-25
  • 1.4.3 UASB 反应器运行常见问题25-26
  • 1.5 论文的研究意义和内容26-29
  • 1.5.1 研究意义26-27
  • 1.5.2 研究目的及内容27-29
  • 第二章 试验内容及方法29-33
  • 2.1 硫酸盐还原反应试验及预处理29-31
  • 2.1.1 试验废水水质及接种污泥29
  • 2.1.2 试验装置及条件29-31
  • 2.1.3 试验方法31
  • 2.1.4 分析方法31
  • 2.2 厌氧产甲烷试验及预处理31-33
  • 2.2.1 接种污泥31-32
  • 2.2.2 试验方法32
  • 2.2.3 分析方法32-33
  • 第三章 硫酸盐还原相 UASB 的运行研究33-50
  • 3.1 混凝预处理33-36
  • 3.1.1 混凝作用机理33-34
  • 3.1.2 混凝试验运行结果34-36
  • 3.2 SO_4~(2-)还原相 UASB 启动阶段36-38
  • 3.3 SO_4~(2-)还原相 UASB 负荷运行阶段38-41
  • 3.4 SO_4~(2-)还原相 UASB 稳定阶段41-42
  • 3.5 不同参数对 SRB 的影响分析42-49
  • 3.5.1 COD 的变化分析42-44
  • 3.5.2 COD/SO_4~(2-)对 SRB 的影响44-46
  • 3.5.3 不同价态的铁元素对 SRB 的影响46-49
  • 3.6 本章小结49-50
  • 第四章 产甲烷相 UASB 的运行研究50-64
  • 4.1 吹脱试验50-51
  • 4.2 产甲烷相 UASB 启动阶段51-53
  • 4.3 产甲烷相 UASB 负荷运行阶段53-60
  • 4.3.1 COD 变化分析53-57
  • 4.3.2 pH 和 VFA 的变化分析57-60
  • 4.4 UASB 冲击高负荷试验60-63
  • 4.4.1 沼气中 H2S 浓度的分析62-63
  • 4.5 本章小结63-64
  • 第五章 结论与建议64-66
  • 5.1 结论64-65
  • 5.2 建议65-66
  • 参考文献66-70
  • 致谢70-71
  • 附录71
  • 1、作者简历71
  • 2、主要发表的论文71
  • 3、相关的实践71


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