城鎮(zhèn)污水改進(jìn)型UASB工藝處理及后續(xù)除氮系統(tǒng)研究

【摘要】： 近年來,UASB反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)污水已有廣泛應(yīng)用,但城鎮(zhèn)污水經(jīng)UASB反應(yīng)器處理后COD仍較高,難以達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn),且出水硫化物濃度較高,研究表明經(jīng)厭氧處理后出水COD有很大部分由硫化物貢獻(xiàn);再則厭氧生物處理對(duì)廢水中的氨氮去除較少.設(shè)法改進(jìn)厭氧處理工藝來降低出水COD對(duì)促進(jìn)城鎮(zhèn)污水厭氧處理的推廣具有很大現(xiàn)實(shí)意義,再加上適當(dāng)后續(xù)工藝解決出水中氨氮問題,從而使厭氧處理更好地應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理。 本研究探討了加入鐵刨花后UASB反應(yīng)器出水硫化物去除狀況和機(jī)理以及UASB反應(yīng)器整體處理性能的改善,并且研究了電化學(xué)法和吸附法兩種后續(xù)工藝對(duì)UASB反應(yīng)器出水氨氮的去除狀況及應(yīng)用可行性。主要研究結(jié)果如下: 1.向UASB反應(yīng)器加入鐵刨花后,其出水平均COD值、硫化物、SS分別為47、8和8 mg/L,較加入鐵刨花前分別減少了55、12和13 mg/L,均達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水廠污染物排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。鐵刨花在UASB反應(yīng)器中形成Fe~(2+),與硫酸還原所產(chǎn)生的S~(2-)反應(yīng)生成FeS沉淀,從而減少了出水硫化物濃度;溶解鐵離子局部形成的水合化合物導(dǎo)致了出水SS、色度、濁度的減小,顯著改善了出水表觀性狀。 2.電化學(xué)反應(yīng)器處理UASB反應(yīng)器出水,氨氮去除效率隨電流密度、氯離子濃度和水力停留時(shí)間增加而提高。當(dāng)電流密度為15.4 mA·cm~(-2)時(shí),采用水力停留時(shí)間30、60、90分鐘,出水氨氮分別降至17、10、5 mg/L,相應(yīng)達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水二級(jí)、一級(jí)B、一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)水力停留時(shí)間為90分鐘時(shí),采用電流密度為7.6、11.6、15.4 mA·cm~(-2),出水氨氮可分別達(dá)到二級(jí)、一級(jí)B、一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)根據(jù)能耗及排放標(biāo)準(zhǔn)等情況選擇適合的工藝條件。廢水初始COD濃度對(duì)氨氮電化學(xué)去除有一定影響,COD含量越高,氨氮的去除速率越慢,反之氨氮去除速率越快。 3.靜態(tài)吸附研究中,沸石、Na-沸石及蛭石、Na-蛭石對(duì)氨氮的吸附符合Freundlich、Langmuir等溫式,更適用于Langmuir等溫式。沸石、Na-沸石的靜態(tài)飽和吸附量分別為8.09、13.55 mg/g,遠(yuǎn)高于蛭石。沸石鈉型改性顯著提高其吸附容量和吸附效果,具有很高的應(yīng)用價(jià)值。動(dòng)態(tài)吸附吸附柱吸附率與進(jìn)水氨氮濃度有關(guān),氨氮進(jìn)水濃度增大,沸石吸附達(dá)飽和的時(shí)間減短。首次提出電化學(xué)再生飽和沸石新工藝,采用電化學(xué)再生僅需3 h,而采用NaCl再生213 mg/L濃度的氨氮溶液需15 h,采用NaCl+NaOH(重量比為3:7)再生也需要3.5 h,且由于電化學(xué)過程將氨氮氧化成氮?dú)?解決了再生廢液的處理困難,實(shí)現(xiàn)無氨氮排放。 【關(guān)鍵詞】：UASB 硫化物 氨氮 電化學(xué) 吸附
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 英文簡寫一覽9-10
• 第1章 緒論10-27
• 1.1 我國城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀及存在的問題10-11
• 1.2 城鎮(zhèn)污水厭氧處理狀況11-17
• 1.2.1 我國城鎮(zhèn)污水厭氧處理的必要性11-12
• 1.2.2 厭氧生物處理工藝的分類和比較12-14
• 1.2.3 城鎮(zhèn)污水厭氧生物處理(UASB反應(yīng)器)中存在的問題14-17
• 1.2.3.1 UASB反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)污水的缺陷14
• 1.2.3.2 UASB反應(yīng)器中硫化物的去除研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 厭氧處理出水的后續(xù)處理17-24
• 1.3.1 電化學(xué)處理城鎮(zhèn)污水研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1.1 電化學(xué)法在廢水處理中的應(yīng)用17-18
• 1.3.1.2 電化學(xué)法除氨氮研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.2 氨氮吸附去除研究現(xiàn)狀21-24
• 1.3.2.1 氨氮吸附工藝概述21
• 1.3.2.2 沸石的基本性質(zhì)及吸附機(jī)制21-23
• 1.3.2.3 沸石吸附氨氮的影響因素23-24
• 1.4 小結(jié)24-25
• 1.5 本研究的目的和意義及內(nèi)容25-27
• 1.5.1 研究背景25
• 1.5.2 研究目的和意義25
• 1.5.3 研究內(nèi)容25-26
• 1.5.4 課題來源26-27
• 第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及分析方法27-31
• 2.1 試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)用水27-29
• 2.1.1 UASB反應(yīng)器裝置結(jié)構(gòu)及工藝流程27
• 2.1.2 間歇性試驗(yàn)電化學(xué)裝置及工藝流程27-28
• 2.1.3 電化學(xué)再生實(shí)驗(yàn)裝置28-29
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)用水29
• 2.1.4.1 UASB反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)用水29
• 2.1.4.2 UASB后續(xù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用水29
• 2.2 試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目及分析方法29-31
• 第3章 投加鐵刨花前后UASB反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)污水31-38
• 3.1 概述31
• 3.2 反應(yīng)器啟動(dòng)及運(yùn)行工況31
• 3.3 投加鐵刨花前后試驗(yàn)結(jié)果與討論31-37
• 3.3.1 加鐵刨花前后出水COD值的變化情況31-32
• 3.3.2 反應(yīng)器中硫化物以及硫酸鹽狀況32-34
• 3.3.2.1 硫化物處理效果分析32-33
• 3.3.2.2 硫酸鹽處理效果分析33-34
• 3.3.3 硫化物與鐵離子關(guān)系探討34-35
• 3.3.3.1 硫的物料衡算34
• 3.3.3.2 亞鐵離子濃度變化情況34-35
• 3.3.4 SS、濁度和色度等去除效果35-37
• 3.4 小結(jié)37-38
• 第4章 后續(xù)電化學(xué)裝置處理UASB反應(yīng)器出水38-53
• 4.1 間歇性實(shí)驗(yàn)38-43
• 4.1.1 揮發(fā)實(shí)驗(yàn)38-39
• 4.1.2 UASB出水在不同電流密度下的電化學(xué)處理39-40
• 4.1.3 氯離子濃度對(duì)電化學(xué)法處理氨氮的影響40-43
• 4.2 連續(xù)性實(shí)驗(yàn)43-49
• 4.2.1 停留時(shí)間對(duì)處理效果的影響43-45
• 4.2.2 電流密度對(duì)處理效果的影響45-47
• 4.2.3 氯離子濃度對(duì)處理效果的影響47-49
• 4.3 不同初始COD濃度對(duì)電化學(xué)處理的影響49-52
• 4.3.1 間歇性實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.3.2 連續(xù)性實(shí)驗(yàn)50-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第5章 氨氮吸附去除研究53-70
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?/span>53-55
• 5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>53
• 5.1.2 試驗(yàn)方法53-55
• 5.1.2.1 吸附材料改性方法54
• 5.1.2.2 吸附平衡時(shí)間的確定與吸附動(dòng)力學(xué)機(jī)理的討論54
• 5.1.2.3 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)54-55
• 5.1.2.4 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)55
• 5.2 吸附平衡時(shí)間的確定及吸附動(dòng)力學(xué)機(jī)制的討論55-62
• 5.2.1 吸附平衡時(shí)間的確定55-56
• 5.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)機(jī)理的討論56-57
• 5.2.3 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)57-62
• 5.2.3.1 Freundlich吸附等溫式57-59
• 5.2.3.2 Langmuir吸附等溫式59-62
• 5.3 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)62-67
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)62-63
• 5.3.2 吸附速率常數(shù)、吸附容量的確定63-67
• 5.4 實(shí)際UASB反應(yīng)器出水處理以及飽和沸石電化學(xué)再生67-69
• 5.4.1 實(shí)際UASB反應(yīng)器出水處理67
• 5.4.2 飽和沸石電化學(xué)再生67-69
• 5.5 小結(jié)69-70
• 第6章 結(jié)論與建議70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 建議71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 附錄78-79
• 致謝79-80

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印染廢水處理中污泥膨脹的原因及控制方法研究    呂桂賓

硫化物納米薄膜的超聲噴霧熱解制備和物性研究    周朕

硫化物納米材料的單源分子前驅(qū)體法合成及表征    陳韋韋