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改良UASB反应器处理有机废水的实验研究

作　者: 崔兴果
导　师: 陆洪宇
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 废水厌氧生物处理 改良UASB 反应器设计 颗粒污泥
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要


厌氧生物处理技术已经被广泛地认为是能将废水处理和能源回收利用有效结合起来的一种核心技术,非常适宜于治理中国环境问题,本论文在结合工程实践的基础上,设计出新型的改良UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)反应器,是对传统UASB反应器的发展和完善,并对改良UASB反应器处理有机废水的特性作了考察研究,研究的主要结果如下：1、实验对改良UASB反应器的启动与运行特征进行了较为系统的探讨。结果表明,反应器能在很短的时间内完成启动,运行至17天,进水COD (Chemical Oxygen Demand)浓度为4000-5000mg/L,容积负荷达到8.2 kgCOD/(m3·d), COD的去除率维持在90%以上,反应器的驯化启动完成；当继续提高负荷到9.76 kgCOD/(m3·d)时,反应器内出现酸化现象,COD去除率急剧下降。2、考察容积负荷、pH值、碱度、液体表面上升流速等因素对反应器运行效能的影响。结果表明,每次提高负荷初期,COD去除率均会出现短暂的下降；系统在较低的碱度(400～1000mgCaCO3/L)水平下仍能维持高处理率；在液体表面上升流速优化实验阶段,当进水浓度在4000-5000mg/L左右,HRT (Hydraulic Retention Time)=7.85h,进水容积负荷为8.5 kgCOD/(m3·d)时,反应器内的最佳上升流速为4m/h, COD去除率达到95.6%,此时出水VFA最低,仅为47mg/L。3、研究运行过程中COD、pH值、碱度及污泥浓度沿反应器高度方向的变化趋势和规律。结果表明,反应器内的流态介于推流式与完全混合式之间；当反应器内的液体表面上升流速为4m/h时,污泥床充分膨胀(反应器的膨胀率增大到65%左右),反应器内混合效果达到最佳。4、研究污泥床不同高度处颗粒污泥的物理特性。结果表明,颗粒污泥沉速随着粒径的增大而增大；污泥床上部和下部的污泥在相同粒径范围内的沉降速度比较接近,污泥床下部的沉速略大。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-11第1章 绪论  11-19  1.1 厌氧生物处理工艺的研究概述  11-12  1.2 国内外厌氧反应器的研究与应用  12-14    1.2.1 UASB反应器  12-13    1.2.2 第三代厌氧反应器  13-14    1.2.3 厌氧反应器缺点分析  14  1.3 厌氧生物处理基本原理  14-16    1.3.1 四种菌群说理论  14-16  1.4 本课题研究目的与内容  16-19    1.4.1 本课题的提出  16    1.4.2 反应器的设计思路  16-18    1.4.3 本课题的研究内容  18    1.4.4 本课题的研究意义  18-19第2章 实验材料与方法  19-25  2.1 实验装置  19-21    2.1.1 实验反应器  19-20    2.1.2 实验设备  20    2.1.3 实验试剂  20-21  2.2 实验材料  21    2.2.1 接种污泥  21    2.2.2 实验用水  21  2.3 实验条件  21-22  2.4 分析检测项目和方法  22-24    2.4.1 常规分析检测项目  22-23    2.4.2 非常规分析检测项目  23-24  2.5 本章小结  24-25第3章 改良UASB反应器的处理效能研究  25-39  3.1 改良UASB反应器处理效能研究  25-28    3.1.1 反应器污泥驯化阶段  25-26    3.1.2 反应器启动阶段  26-28    3.1.3 反应器负荷提高阶段  28    3.1.4 反应器最大处理能力阶段  28  3.2 改良UASB反应器运行的影响因素  28-37    3.2.1 进出水碱度的变化情况  28-30    3.2.2 进出水pH值的变化情况  30-31    3.2.3 微生物量的变化情况  31-32    3.2.4 容积负荷率的变化情况  32-33    3.2.5 出水VFA的变化情况  33-35    3.2.6 液体表面上升流速优化实验  35-36    3.2.7 出水悬浮物浓度SS的变化情况  36-37  3.3 本章小结  37-39第4章 改良UASB反应器污泥床特性研究  39-52  4.1 物质浓度在污泥床内的变化规律  39-43    4.1.1 COD浓度沿反应器高度的降解规律  39-40    4.1.2 pH值和碱度沿反应器高度的变化规律  40-41    4.1.3 污泥浓度沿反应器高度的变化规律  41-43  4.2 颗粒污泥床性质研究  43-50    4.2.1 反应器内的污泥颗粒化进程  43    4.2.2 颗粒污泥粒径的变化规律  43-46    4.2.3 颗粒污泥沉速的变化规律  46-48    4.2.4 颗粒污泥活性的变化情况  48-50    4.2.5 颗粒污泥表观性状  50  4.3 本章小结  50-52第5章 改良UASB厌氧工艺动力学研究  52-56  5.1 厌氧工艺动力学研究现状  52-53  5.2 改良UASB反应器动力学模型  53-55  5.3 本章小结  55-56结论  56-57参考文献  57-63攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  63-64致谢  64

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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