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MBR法处理印染废水的实验研究

作　者: 丁岚
导　师: 钟圣俊；谢元华
学　校: 东北大学
专　业: 环境科学
关键词: 印染废水 MBR 壬基酚聚氧乙烯醚活性艳红高效液相色谱法絮凝 Fenton
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 145次
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内容摘要

印染废水是整个印染工艺过程中排放的混合废水,具有排放量大、水质复杂、COD和色度高、可生化性差等特点,加上水质波动较大,属于处理难度较大的工业废水之一。壬基酚聚氧乙烯醚（Nonylphenol Polyethoxylates,以下简称NP_nEO）是目前全球商用第二大类的非离子表面活性剂,因其具有性质稳定,耐酸碱等特征,广泛应用于工业、农业和日常生活中。在印染的染色和整理工艺中,表面活性剂大量使用,导致印染废水中含有大量的NP_nEO,其在污水处理过程中降解为小分子组分,具有明显的环境内分泌干扰性质。本研究设计了一套缺氧/好氧（Anoxic/Oxic）与膜生物反应器（MembraneBioreactor,MBR）结合的工艺（A/O-MBR）,对人工模拟的印染废水进行处理,考察系统对COD、NH₄⁺-N、TN、TP、活性艳红染料、色度及NP₁₀EO等的去除效果,分析系统活性污泥的各种状态参数与系统状态的关系,实验结果对印染废水处理工艺有应用价值。在整个实验过程中,反应器对COD的去除效果一直很好,去除率保持在85%以上,稳定期的去除率达到95%左右。对NH₄⁺-N也有较好的去除效果,平均去除率为96.5%。对TN的去除效果一般,去除率为60～80%之间。对TP的去除效果很差,平均去除率不到50%。反应器对染料的去除率不高,处在60～73%之间,通过调节水力停留时间（8.4～33.4h）,去除率未见明显变化。本研究利用正相高效液相色谱法分离检测水样中NP₁₀EO及其生物降解产物的含量,表明A/O-MBR工艺中对NP₁₀EO的降解效果良好,在活性污泥吸附的共同作用下,长链NP₁₀EO最终去除率大约在99%以上,出水仅含有少量的NP₁EO,NP₂EO和NP。针对具有一定色度的膜出水,使用絮凝剂和Fenton试剂进行深度处理实验,结果显示:Fenton试剂法明显优于混凝沉淀法,Fenton试剂法的色度去除率能达到92%,而混凝沉淀法去除率仅为76%。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第1章绪论  12-26
  1.1 印染废水的产生与排放  12-15
    1.1.1 印染废水的产生和特征  12-13
      1.1.1.1 前处理产生的废水  12-13
      1.1.1.2 染色和印花废水  13
      1.1.1.3 整理废水  13
      1.1.1.4 碱减量废水  13
    1.1.2 印染废水水质及水量  13-14
      1.1.2.1 不同产品排放的废水水质  13-14
      1.1.2.2 印染废水的水量  14
    1.1.3 印染废水的特点和危害  14-15
      1.1.3.1 印染废水的特点  14-15
      1.1.3.2 印染废水的危害  15
  1.2 印染废水治理技术研究进展  15-19
    1.2.1 物理法  15-16
    1.2.2 化学法  16-17
      1.2.2.1 混凝法  16
      1.2.2.2 氧化法  16-17
      1.2.2.3 电化学法  17
    1.2.3 生物法  17
    1.2.4 几种新技术的应用  17-19
      1.2.4.1 湿式空气氧化技术  17-18
      1.2.4.2 膜生物反应器技术  18
      1.2.4.3 白腐菌强化技术  18
      1.2.4.4 超声波气振技术  18-19
  1.3 膜生物反应器技术  19-22
    1.3.1 MBR分类  19
    1.3.2 MBR的特点  19-20
    1.3.3 MBR的国内外研究及应用现状  20-22
      1.3.3.1 国外研究进展  20-21
      1.3.3.2 国内研究进展  21-22
  1.4 壬基酚聚氧乙烯醚概述  22-25
    1.4.1 壬基酚聚氧乙烯醚  22-23
    1.4.2 壬基酚聚氧乙烯醚的生物降解性  23
    1.4.3 壬基酚及其聚氧乙烯醚的环境影响  23-24
    1.4.4 自然环境中的来源和存在  24
    1.4.5 壬基酚聚氧乙烯醚的研究现状  24-25
      1.4.5.1 壬基酚聚氧乙烯醚的污染研究现状  24
      1.4.5.2 MBR去除壬基酚聚氧乙烯醚的研究现状  24-25
      1.4.5.3 壬基酚聚氧乙烯醚研究中存在的问题  25
  1.5 课题研究的目的和内容  25-26
第2章实验材料与分析方法  26-38
  2.1 实验装置与操作条件  26-29
    2.1.1 实验装置  26-27
    2.1.2 控制装置  27-28
    2.1.3 实验用中空纤维膜  28-29
  2.2 监测项目及分析方法  29-36
    2.2.1 常规水质参数的测量  29-30
    2.2.2 活性艳红X-3B染料浓度的检测  30-31
    2.2.3 壬基酚聚氧乙烯醚含量的检测  31-34
      2.2.3.1 高效液相色谱法简介  31
      2.2.3.2 最佳色谱条件  31-32
      2.2.3.3 实验方法  32-34
    2.2.4 色度的化学法处理  34-36
      2.2.4.1 混凝沉淀法  34-35
      2.2.4.2 Fenton试剂法  35-36
  2.3 主要实验用品  36-38
    2.3.1 实验药品  36
    2.3.2 实验设备  36-37
    2.3.3 反应器用设备  37-38
第3章污染物的去除及A/O-MBR运行特性  38-56
  3.1 实验用水  38
  3.2 取样  38
  3.3 实验方案  38-39
  3.4 系统运行的研究  39-55
    3.4.1 工艺参数  39-41
      3.4.1.1 温度  39
      3.4.1.2 pH  39-40
      3.4.1.3 DO  40-41
    3.4.2 污染物的去除  41-51
      3.4.2.1 化学需氧量COD  41-42
      3.4.2.2 氨氮NH_4~+-N  42-43
      3.4.2.3 总氮TN  43
      3.4.2.4 总磷TP  43-44
      3.4.2.5 染料(活性艳红X-3B)  44-46
      3.4.2.6 液相色谱结果分析NP_(10)EO去除效果  46-51
    3.4.3 活性污泥性状分析  51-55
      3.4.3.1 活性污泥的生物相  51-53
      3.4.3.2 活性污泥其他性状指标  53-55
  3.5 小结  55-56
第4章膜出水后处理结果分析  56-65
  4.1 混凝沉淀法处理膜出水  56-58
    4.1.1 最佳投加量  56-57
    4.1.2 最佳pH  57-58
    4.1.3 最佳反应时间  58
  4.2 Fenton试剂法处理膜出水  58-62
    4.2.1 最佳加药比  58-59
    4.2.2 最佳pH  59-60
    4.2.3 最佳投加量  60-61
    4.2.4 最佳反应时间  61-62
  4.3 两种方法处理效果比较  62-64
  4.4 小结  64-65
第5章结论与展望  65-67
  5.1 结论  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71

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