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两级厌氧—好氧—厌氧氨氧化组合工艺处理金霉素废水的试验研究

作　者: 何永淼
导　师: 姚宏
学　校: 北京交通大学
专　业: 市政工程
关键词: 抗生素废水两级UASB A/O 短程硝化厌氧氨氧化
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

抗生素废水中含有残留抗生素、高氨氮、高硫酸盐和复杂有机物,是公认的污水处理的重点和难点。本研究以实际的金霉素废水作为试验用水,根据抗生素废水的水质特点,采用两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺对其进行处理,考察了处理效果和污染物降解规律。首先考察了两级厌氧-好氧组合工艺的快速启动和处理效果,优化了各单元的运行参数,而后考察了短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺的自养生物脱氮效果,同时分析短程硝化和厌氧氨氧化的不同影响因素,建立维持高效短程硝化和稳定厌氧氨氧化的综合控制方法。试验的研究结果表明：(1)原水COD为4000-18000mg/L,组合工艺的COD去除率为94%-98%,其中77%的COD在两级UASB中去除,出水COD<1000mg/L,平均值为514mg/L；原水进水pH值在4.0-6.0之间,均值为5.25,属于偏酸性污水,最终出水pH值在7.7-8.5之间,均值为8.12。系统进水氨氮含量在100-800mg/L之间,均值为530mg/L,组合工艺的去除氨氮效率在90%以上,氨氮去除率的均值为96.9%,均值为15.6mg/L；系统进水总氮含量在200-1000mg/L之间,均值为624.4mg/L,经过两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺联合处理后,对总氮的去除率在80%-95%之间,均值为89.8%,出水总氮含量基本都在100mg/L以下,均值为59.2mg/L。(2)游离氨(FA)和溶解氧(DO)是实现和维持稳定短程硝化的主要控制因素,实现高于90%的NO2--N累积率短程硝化的控制条件如下：FA≥30mg/L,同时DO≤0.5mg/L,保持系统较高的pH环境(pH=7.5-8.5)和较充足的碱度(碱度≥90mg/L)。(3)实现稳定的厌氧氨氧化反应主要的控制因素是进水基质比例、pH值和温度,本试验维持较稳定的进水基质比例(1：1),并且维持较稳定的进水NH4+-N和NO2--N的浓度(≤200mg/L),同时加以较适宜的pH进水环境(pH=7.8-8.5),保持系统一定的碱度(≥40mg/L),温度恒定在33℃±1℃,经过逐渐提升进水负荷,实现较为稳定的厌氧氨氧化反应,达到NH4+-N、NO2--N和TN的高效去除(NH4+-N去除率≥90%,NO2--N去除率≥90%,TN去除率≥80%)。试验结果表明：该工艺是可行的、稳定的,对抗生素废水可以达到良好处理效果。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1. 引言  12-23
  1.1 抗生素废水水质特性  12-15
    1.1.1 抗生素发酵生产工艺及排污节点  12-13
    1.1.2 抗生素废水水质情况  13-15
  1.2 西方发达国家对抗生素废水生物处理技术的研究  15-16
    1.2.1 好氧生物处理技术的应用  15-16
    1.2.2 厌氧生物处理技术的应用  16
  1.3 国内抗生素废水的研究现状  16-23
    1.3.1 物化处理方法  16-18
    1.3.2 生物处理法  18-22
    1.3.3 抗生素废水处理中存在的问题  22-23
2. 研究的背景、意义及内容  23-25
  2.1 研究背景  23
  2.2 研究的目的及意义  23-24
  2.3 研究内容  24-25
3. 试验设备与方法  25-29
  3.1 试验工艺流程  25
  3.2 主要设备  25-26
  3.3 试验水质  26-27
  3.4 接种污泥  27-28
  3.5 分析项目与方法  28-29
4. 两级厌氧-好氧系统启动及运行研究  29-51
  4.1 厌氧生物处理原理  29-34
    4.1.1 厌氧生物降解过程  29-30
    4.1.2 升流式厌氧污泥床的工作原理  30-31
    4.1.3 UASB启动的理论研究  31-33
    4.1.4 启动过程中参数的控制  33-34
  4.2 两级UASB启动过程及运行结果分析  34-43
    4.2.1 两级UASB启动进水负荷和去除负荷的影响  34-36
    4.2.2 两级UASB的COD去除效果  36-37
    4.2.3 进水硫酸盐浓度对COD去除率的影响  37-39
    4.2.4 进出水pH值的变化及影响因素分析  39-41
    4.2.5 进出水氨氮浓度的变化及分析  41-42
    4.2.6 UASB中亚硝酸盐和硝酸盐变化情况  42
    4.2.7 UASB中污泥颗粒化分析  42-43
  4.3 好氧生物处理原理  43-45
    4.3.1 好氧生物处理的基本生物过程  43-44
    4.3.2 影响好氧生物处理的主要因素  44-45
  4.4 A/O反应器的启动及运行结果分析  45-46
    4.4.1 COD变化情况及结果分析  45-46
    4.4.2 好氧段污泥SV情况  46
  4.5 两级厌氧-好氧系统整体运行结果及分析  46-49
    4.5.1 系统对COD的处理结果  46-47
    4.5.2 系统pH值变化情况  47-48
    4.5.3 系统氨氮变化情况  48
    4.5.4 系统硫酸盐变化情况  48-49
  4.6 本章小结  49-51
5. 短程硝化-厌氧氨氧化工艺运行及控制  51-78
  5.1 氮素的污染状况  51
  5.2 传统生物脱氮工艺  51-53
    5.2.1 传统生物脱氮法  51-52
    5.2.2 传统生物脱氮工艺的优点及存在的问题  52-53
  5.3 新型生物脱氮技术  53-60
    5.3.1 短程硝化工艺  53-55
    5.3.2 厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺  55-59
    5.3.3 短程硝化—厌氧氨氧化联合工艺  59-60
  5.4 短程硝化的试验结果和分析  60-67
    5.4.1 短程硝化启动及运行结果分析  60-63
    5.4.2 短程硝化影响因素分析  63-66
    5.4.3 实现稳定短程硝化的综合控制方法  66-67
  5.5 厌氧氨氧化的试验结果和分析  67-76
    5.5.1 反应器的脱氮效果  67-70
    5.5.2 厌氧氨氧化反应的影响因素分析  70-76
    5.5.3 稳定的厌氧氨氧化反应的控制方法  76
  5.6 本章小结  76-78
6. 两级厌氧-好氧-厌氧氨氧化组合工艺运行及控制  78-84
  6.1 组合工艺对COD的去除效果  78-79
  6.2 组合工艺对氨氮的去除效果  79-80
  6.3 组合工艺对总氮的去除效果  80-81
  6.4 组合工艺对原水pH值和碱度环境的改善  81-82
  6.5 本章小结  82-84
7. 结论与展望  84-86
  7.1 结论  84-85
  7.2 展望  85-86
参考文献  86-90
索引  90-92
作者简历  92-96
学位论文数据集  96

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