大孔聚氨酯载体固定化微生物及其污水处理研究

【摘要】：本论文以固定化微生物载体-聚氨酯泡沫为核心,进行了两部分的实验研究：第一部分采用厌氧-好氧组合工艺处理马铃薯加工废水,对进水有机负荷、水力负荷等工艺参数进行了详细的探讨,同时考察了厌氧反应器的启动、出现酸化之后的恢复措施、微生物中毒之后的恢复措施以及与好氧反应器联合运行时系统运行情况。第二部分将传统的A/O工艺与生物膜技术结合,采用前置反硝化脱氮工艺处理低碳氮比生活污水,考察了进水氨氮负荷、水力负荷等对人工模拟城市生活污水脱氮处理效果的影响,结合化学除磷来实现出水的总磷达标。实验结果如下： 厌氧反应器采用实际进水进行启动,在进水pH控制在7.6-8.7之间,HRT为9.6h的条件下,进水COD由740mg/L逐步提高到10000mg/L,历时一个月完成了厌氧反应器的快速启动。条件试验结果显示：系统运行的最佳HRT为9.6h；正常情况下,COD去除效率随反应器高度的增加逐渐增大；反应器在25℃-35℃温度范围内运行正常,COD去除率没有出现明显降低；进水pH降到4以下时会导致反应器的严重酸化。系统出现彻底酸化后历时两个月经过三个阶段的酸化恢复,成功实现了反应器的二次启动。经过20d的稳定运行,出水各指标均相对稳定,反应器内部重新达到了良好的平衡。厌氧反应器与好氧反应器联合运行处理COD为5000mg/L左右的进水,最后出水平均COD小于100mg/L,系统整体的COD平均去除率为98.5%。 基于固定化微生物的前置反硝化工艺对模拟城市生活污水具有很好的脱碳脱氮效果。系统具备很强的耐负荷冲击能力,可以承受的氨氮负荷高达120.91g/m3·d；系统最适HRT为12h；当进水碳氮比为2-6.7时,总氮和氨氮的平均去除率分别为79.6%和91.5%,COD去除率在80%-90%之间。混合液回流比对氨氮和总氮的去除率影响不大。最优条件下稳定运行一周结果显示,出水氨氮和总氮的平均浓度分别为0.47mg/L和13mg/L,氨氮、总氮和COD平均去除率分别为99.39%、83.18%和88.5%。化学除磷结果显示,絮凝剂最佳复配组合为40mg/LFeCl3和70mg/L PAC,最佳搅拌时间为15min,最佳沉降时间为60min,出水总磷小于1mg/L。 【关键词】：聚氨酯泡沫 固定化微生物 生物滤池 马铃薯淀粉废水 脱氮除磷
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 固定化微生物用于废水处理研究9-11
• 1.1.1 概述9
• 1.1.2 微生物固定化技术在废水处理中的应用实例9-11
• 1.2 马铃薯加工废水处理研究11-14
• 1.2.1 物化处理法11-12
• 1.2.2 好氧生物处理12
• 1.2.3 厌氧生物处理12-13
• 1.2.4 厌氧-好氧联合处理工艺13-14
• 1.3 聚氨酯载体用于生物脱氮除磷研究14-16
• 1.4 化学除磷研究16-18
• 1.5 本课题研究目的、意义及研究内容18-20
• 第二章 固定化微生物处理马铃薯加工废水研究20-40
• 2.1 试验材料和方法20-22
• 2.1.1 试验装置与流程20-21
• 2.1.2 实验试剂、分析仪器以及分析方法21-22
• 2.2 厌氧反应器的启动22-24
• 2.2.1 接种微生物菌群22
• 2.2.2 实验用水22
• 2.2.3 厌氧微生物驯化阶段的实验结果22-24
• 2.3 影响厌氧反应器运行性能的条件试验24-33
• 2.3.1 水力停留时间影响试验25-27
• 2.3.2 不同反应器高度的处理效果试验27-29
• 2.3.3 温度影响试验29-31
• 2.3.4 pH条件试验31-33
• 2.4 厌氧反应器出现酸化及恢复情况33-35
• 2.5 厌氧反应器的稳定运行35-36
• 2.6 厌氧微生物中毒后的恢复措施36-37
• 2.7 厌氧-好氧组合工艺初步试验37-40
• 第三章 固定化微生物用于模拟城镇污水的生物脱氮及化学除磷研究40-59
• 3.1 实验材料和方法40-42
• 3.1.1 实验装置和流程40-41
• 3.1.2 实验试剂、分析仪器以及分析方法41-42
• 3.2 模拟城镇污水的生物脱氮效果试验42-54
• 3.2.1 实验用水和接种微生物群42
• 3.2.2 氨氮负荷冲击试验42-44
• 3.2.3 水力停留时间影响试验44-47
• 3.2.4 不同碳氮比条件试验47-50
• 3.2.5 不同混合液回流比条件试验50-52
• 3.2.6 最优条件下的稳定运行试验52-54
• 3.3 模拟城镇污水的化学辅助除磷研究54-59
• 3.3.1 絮凝剂的选择54-56
• 3.3.2 最佳复配比的确定56
• 3.3.3 搅拌时间影响试验56-57
• 3.3.4 沉降时间影响分析57-59
• 主要结论59-61
• 参考文献61-64
• 在学期间的研究成果64-65
• 致谢65

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