乙醛廢水堿解—生物產(chǎn)甲烷工藝研究

【摘要】：乙烯催化氧化生產(chǎn)乙醛工藝產(chǎn)生大量高濃度有毒有機(jī)廢水。該廢水有機(jī)物難于直接生物處理去除,需要開發(fā)脫毒預(yù)處理技術(shù)。本文對乙醛廢水中有機(jī)污染物組成及生物毒性進(jìn)行了分析,對廢水脫毒預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了篩選和工藝參數(shù)優(yōu)化,得到以下主要結(jié)論:乙酸、醛類、有機(jī)氯類是乙醛廢水主要特征污染物。廢水對厭氧產(chǎn)甲烷污泥和好氧活性污泥均具有顯著的毒性。采用膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器處理含乙醛廢水的自配廢水,當(dāng)乙醛廢水投加濃度大于300mg/LCODCr時(shí),厭氧污泥活性受到明顯抑制,CODCr去除率和產(chǎn)甲烷速率大幅下降。脫毒預(yù)處理技術(shù)篩選結(jié)果表明,堿解預(yù)處理可顯著降低乙醛廢水的生物毒性。反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和堿投加量是影響乙醛廢水堿解預(yù)處理效果的重要因素。對于廢水好氧活性污泥毒性的削減,在反應(yīng)時(shí)間為0.5h,堿投加量為1.2g/L,反應(yīng)溫度為30℃,活性污泥OUR抑制率即可有大幅下降;對于廢水厭氧產(chǎn)甲烷污泥毒性的削減,在反應(yīng)時(shí)間為3h以上,反應(yīng)溫度為60℃、堿投加量為2g/L以上,有利于產(chǎn)甲烷抑制率大幅下降。乙醛廢水中大部分醛和有機(jī)氯在堿性條件下較容易分解,但少部分對厭氧產(chǎn)甲烷污泥毒性較高的有機(jī)氯類和醛類物質(zhì)在堿性條件下分解緩慢。乙醛廢水經(jīng)堿解預(yù)處理后進(jìn)行厭氧處理,與未經(jīng)預(yù)處理相比,廢水投加量同為300mg/LCODCr情況下,CODCr去除率由未經(jīng)預(yù)處理的61.4%上升至98.4%,厭氧生物處理的去除效果顯著改善。當(dāng)進(jìn)水濃度提高至原水濃度時(shí),CODCr去除率仍可達(dá)到86%左右,堿解-生物產(chǎn)甲烷處理組合工藝處理乙醛廢水在技術(shù)上是可行的。 【關(guān)鍵詞】：乙醛廢水 EGSB反應(yīng)器 厭氧產(chǎn)甲烷污泥毒性 好氧活性污泥毒性 堿解預(yù)處理
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ221.11;X783
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 研究背景與意義10-18
• 1.1.1 乙醛用途及生產(chǎn)工藝10
• 1.1.2 乙醛廢水來源及水質(zhì)特點(diǎn)10-11
• 1.1.3 含乙醛廢水處理現(xiàn)狀11-15
• 1.1.4 有毒有機(jī)工業(yè)廢水厭氧處理技術(shù)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2 研究目的與內(nèi)容18-21
• 1.2.1 研究目的18-19
• 1.2.2 研究內(nèi)容19
• 1.2.3 技術(shù)路線19-21
• 2 乙醛廢水排放特征及生物處理毒性21-31
• 2.1 前言21
• 2.2 材料與方法21-26
• 2.2.1 試驗(yàn)用水21
• 2.2.2 分析方法21-26
• 2.3 乙醛廢水常規(guī)指標(biāo)測定結(jié)果26
• 2.4 乙醛廢水特征污染物的測定結(jié)果26-27
• 2.5 乙醛廢水厭氧產(chǎn)甲烷的抑制情況27-30
• 2.6 乙醛廢水對活性污泥OUR的抑制情況30
• 2.7 小結(jié)30-31
• 3 乙醛廢水投加比例對EGSB反應(yīng)器處理特性的影響研究31-36
• 3.1 前言31
• 3.2 材料與方法31-33
• 3.2.1 試驗(yàn)裝置31-32
• 3.2.2 廢水組成32-33
• 3.2.3 試驗(yàn)方法33
• 3.2.4 測試項(xiàng)目33
• 3.3 乙醛廢水投加比例對EGSB反應(yīng)器CODCr去除效果的影響33-34
• 3.4 乙醛廢水投加比例對EGSB反應(yīng)器產(chǎn)氣速率的影響34-35
• 3.5 小結(jié)35-36
• 4 乙醛廢水脫毒處理技術(shù)的篩選36-48
• 4.1 前言36
• 4.2 材料與方法36-37
• 4.3 微氧預(yù)處理對乙醛廢水產(chǎn)甲烷毒性的削減37-41
• 4.3.1 對CODCr的去除效果37-38
• 4.3.2 對厭氧產(chǎn)甲烷毒性的影響38-41
• 4.4 臭氧預(yù)處理對乙醛廢水產(chǎn)甲烷毒性的削減41-42
• 4.4.1 對CODCr的去除效果41
• 4.4.2 對產(chǎn)甲烷毒性的影響41-42
• 4.5 活性炭吸附預(yù)處理對乙醛廢水產(chǎn)甲烷毒性的削減42-44
• 4.6 混凝及堿解預(yù)處理對乙醛廢水產(chǎn)甲烷毒性的削減44-47
• 4.6.1 對CODCr的去除效果44-45
• 4.6.2 對產(chǎn)甲烷毒性的影響45-47
• 4.7 小結(jié)47-48
• 5 堿解預(yù)處理乙醛廢水的工藝條件優(yōu)化48-63
• 5.1 前言48
• 5.2 材料與方法48-49
• 5.3 堿投加量的影響49-52
• 5.3.1 對廢水組成的影響49-50
• 5.3.2 對廢水厭氧產(chǎn)甲烷毒性的影響50-51
• 5.3.3 對廢水活性污泥OUR抑制作用的影響51-52
• 5.4 反應(yīng)溫度的影響52-55
• 5.4.1 對廢水組成的影響52-53
• 5.4.2 對廢水厭氧產(chǎn)甲烷毒性的影響53-55
• 5.4.3 對廢水活性污泥OUR抑制作用的影響55
• 5.5 反應(yīng)時(shí)間的影響55-58
• 5.5.1 對廢水組成的影響55-56
• 5.5.2 對廢水厭氧產(chǎn)甲烷毒性的影響56-58
• 5.5.3 對廢水活性污泥OUR抑制作用的影響58
• 5.6 長反應(yīng)時(shí)間條件下工藝條件的優(yōu)化58-61
• 5.6.1 長反應(yīng)時(shí)間下堿投加量對廢水的影響58-61
• 5.7 優(yōu)化工藝條件下廢水組成及毒性變化61-62
• 5.8 小結(jié)62-63
• 6 乙醛廢水堿解-生物產(chǎn)甲烷處理組合工藝研究63-66
• 6.1 前言63
• 6.2 材料與方法63-64
• 6.2.1 試驗(yàn)裝置63
• 6.2.2 廢水組成63
• 6.2.3 測試項(xiàng)目及試驗(yàn)方法63-64
• 6.3 乙醛廢水堿解預(yù)處理后生物產(chǎn)甲烷反應(yīng)器的啟動(dòng)64
• 6.4 乙醛廢水堿解-生物產(chǎn)甲烷處理組合工藝的污染物去除效果64-65
• 6.4.1CODCr去除效果64-65
• 6.4.2 乙酸去除效果65
• 6.5 小結(jié)65-66
• 結(jié)論與建議66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72

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