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两相厌氧-好氧工艺动力学和操作参数估算

作　者: 李宇庆
导　师: 王复明；高健磊
学　校: 郑州大学
专　业: 岩土工程
关键词: 棉浆粕废水两相厌氧-好氧工艺动力学参数操作参数估算水解池 UBF SBR 现场试验
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

经济有效地处理化纤棉浆粕生产废水是目前国内外废水处理领域面临的难题之一。本文以采用两相厌氧—好氧SBR组合工艺技术建成的废水生产性处理设施为对象，进行现场试验研究，估算生化处理系统中主要单元设施的动力学参数和操作参数，为该系统过程优化研究提供了参考依据。通过实际工程设施运行状况调查，确认废水处理系统存在下列问题：(1)厌氧水解池污泥VSS／SS值较低，酸化率较低；(2)UBF反应器运行水力负荷、容积负荷均大大低于工艺设计要求，反应器中污泥浓度和去除率均较低；(3)好氧SBR系统中污泥浓度较高，但VSS／SS值较小，污泥沉降性能不理想，去除率偏低；(4)生化处理系统操作控制参数不够优化。针对处理系统中存在的问题，本文提出如下研究内容：(1)通过两相厌氧工艺的现场调整，估算两相厌氧系统动力学参数，并与类似工业废水测定结果进行比较；(2)好氧处理系统生化反应动力学参数的测定；(3)SBR工艺动力学设计法的研究，及其与负荷设计法的设计结果比较。研究将从两相厌氧处理系统和好氧SBR处理系统两方面展开。对两相厌氧系统的研究工作主要是在工程项目调研的基础上，针对系统中需进一步完善和解决的问题，进行工艺调整和现场试验研究，主要内容有水解池污泥回流率调整、排泥和UBF反应器出水回流等。然后在系统相当稳定的情况下，估算其单元反应器的生化动力学参数，并与类似工业废水(制浆和造纸废水)的有关动力学参数进行了比较；最后对实际运行情况作进一步的讨论和分析，为今后该系统优化工作的开展作准备。对好氧SBR系统，首先是在加强系统操作管理和工艺调整的基础上，使SBR系统处于相对稳定状态。按照间歇操作反应器(BSTR)原理和生化反应动力学方程，通过现场试验测定SBR池的生化反应动力学参数，并与类似工业废水(制浆和造纸废水)的有关动力学参数作分析比较。然后结合本文提出的SBR工艺动力学模型进行工艺设计，并将设计结果与SBR工艺负荷设计法作比较。郑州大学硕士学位论文摘要得到初步研究结论如下： 1．根据现场运行数据估算了水解酸化池和UBF反应器的动力学参数，水解池动力学参数为 Kd＝＝0刀88d－‘，Vm拙＝＝2．sd－’，KS＝＝2824SgCODcr／l， Y－0．18mgVSS／mgCODcr，；UBF动力学参数为Ku＝＝0＊lid－‘，Vm。＝＝0二sd －’，KS二635＊gCODcT／l，Y二0．15mgVSS／mgCODcr，经修正公式计算，在水温自然变化范围内（27～32 aC），K。、V。。受温度影响较大，其变化范围分别是15％～ml％和21％～lin％；由现场试验测定了mR池的动力学参数，动力学参数 Vndo．7GD．91gB0fa／mgVSS．d，Ks＝15．MO．beBOD／L， Yo．iD．chIFYXIAIPixAlx，o．031｛ eld，Va’f SZDi 74ITnm．il－xo＠4 K’ q．i14．h吼阴人，Y’＝0．38～yi．45mpVSS／mgCODcr，＆’＝0．02leq．029d‘。经修正公式计算，在水温自然变化范围内Q7～31 oC人K、K’、Vin和Va’受温度影响较大，其变化范围分别是 11％～90％和 11％～90％。从动力学参数测定结果比较与分析可知，棉浆粕废水虽比一般纸浆和造纸废水具有更好的可生化处理性，但仍属较难降解的有机废水。 2．在水解池工艺调整现场试验过程中，生产中排放的高浓度废水曾连续数天 CODed7500Ing／l，最高时曾高达 9200mg／l，污泥负荷NS＝0．87kgCODghgSS．d，但水解池运行情况基本正常，主要表现在污泥指标和有机物去除率未有大的波动，这在一定程度上说明水解池对进水的冲击负荷有较好的适应能力。通过调整回流率k＝＝30％～45％X控制排泥量（owl＝103．sibs／d）等措施可以使水解池污泥浓度、污泥负荷保持相对稳定。 3．SBR好氧系统按以下运行模式：单池周期进水 1700m‘左右，周期 T＝12h（进水t，＝2．sh，曝气t。＝7h，静止沉淀ts二lh，排水t。二4h），隔天排泥一次，每次排泥h（约358m3左右人可以使系统维持较好的工况。 4．按照本文所述动力学设计法和负荷设计法进行SBR工艺设计，单池有效容积、运行周期等设计结果基本相同；即便如此，通过动力学设计过程计算求得不、兄、XR等重要状态变量，有助于进一步深入研究钮R反应器基质降解规律。根据动力学设计法计算曝气反应时间tR—4．sh，与负荷设计法中的反应时间相差 1二h，由动力学设计法假定泥龄 OC＝10d时，求得单池周期排泥量xw二849石kx。亚且 J

全文目录

中文摘要  2-10
第一章绪论  10-28
  1—1 废水厌氧生物处理概述  10-14
  1—2 两相厌氧工艺  14-18
  1—3 序批式活性污泥法  18-21
  1—4 棉浆粕废水的水质特征和现有处理技术  21-23
  1—5 本文的工程背景  23-26
  1—6 本文的主要内容和技术路线  26-28
第二章两相厌氧系统工艺调整和动力学参数估算  28-37
  2—1 当前处理系统运行工况调查  28-29
  2—2 工艺调整及运行结果讨论  29-33
  2—3 两相厌氧系统动力学参数估算和讨论  33-37
第三章 SBR工艺研究  37-53
  3—1 SBR工艺调整和运行情况  37-40
  3—2 生化反应动力学参数的测定  40-46
  3—3 动力学设计法探究  46-49
  3—4 负荷设计法和动力学设计法比较  49-53
第四章结论和建议  53-55
  4—1 结论  53
  4—2 建议  53-55
文中符号一览表  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

两相厌氧-好氧工艺动力学和操作参数估算

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