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啤酒废水深度处理关健技术开发

作 者: 王涛
导 师: 阮文权
学 校: 江南大学
专 业: 环境工程
关键词: 高效厌氧反应器 啤酒废水 倒置AAO工艺 脱氮除磷
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


啤酒废水的治理主要通过生物法,常采用好氧法或厌氧法+好氧法处理技术,但存在处理设备大、运行费用高、脱氮除磷效果差等问题,因而需进行新型高效的厌氧处理工艺和厌氧好氧组合工艺的研发。本文以青岛啤酒股份有限公司青岛啤酒二厂的生产废水为处理对象,针对原主体工艺:UASB—射流曝气存在的问题,即UASB反应器占地面积大、上升流速低、抗冲击负荷能力差;射流曝气能耗较高,且不具有脱氮除磷的功能,本研究开发高效厌氧反应器和倒置AAO工艺对啤酒生产废水的处理,优化厌氧与好氧组合工艺,通过回流、缓冲等技术手段,提高混合强度和控制厌氧微生物的浓度,强化厌氧反应器的生物反应过程,利用兼氧好氧反应交替运行,形成稳定的除磷脱氮菌群,使得氮磷得到很好的去除,最终使废水得到高效低耗的深度处理,达到回用标准。实验中以青岛啤酒二厂的生产废水为处理对象,通过中试以及示范工程的改造,优化厌氧和好氧脱氮除磷的组合技术,实现啤酒废水深度处理的目标。实验中采用容积为20 L的高效厌氧反应器在(35±1)℃条件下处理生产废水,啤酒废水的COD基本维持在1500-2500 mg/L,研究了厌氧反应器的启动和运行情况,分析了回流比、温度和上升流速等因素对反应器的影响;厌氧反应器的出水经倒置AAO工艺进行高效脱碳、深度脱氮除磷。实验结果表明:高效厌氧反应器经55 d的启动运行后,容积负荷可达21kgCOD/(m3·d);稳定运行后COD去除率稳定在80%以上,出水挥发酸低于350 mg/L,适宜的上升流速和回流比分别为1.5m/h-6.5 m/h.2:1-4:1,平均每去除1 kg COD产沼气0.26 m3。启动结束后,颗粒污泥的平均沉降速度由40.43 m/h提高到73.4 m/h,污泥密度由0.78 g/cm3升高至1.02 g/cm3;0.5 mm-1.5 mm颗粒污泥占总量的66%。同时在25℃运行条件下反应器的容积负荷降至9 kg COD/(m3·d),温度升高后反应器的运行可以较快的恢复。倒置AAO工艺针对射流曝气池进行改造,在不改变原水力停留时间的情况下,采用缺氧区前置的方式,在厌氧区、缺氧区和好氧区设置悬挂式填料,构建生物膜与悬浮污泥的“双泥”处理系统。结果表明:在20℃条件下,AAO进水COD为180.1mg/L-575.8 mg/L,NH4+-N为20 mg/L-35 mg/L,TN为30 mg/L-45 mg/L,TP为5 mg/L-10mg/L,其平均去除率分别达到了89.5%、97.4%、72.7%和62.5%。最后通过对啤酒废水深度处理工程的改造,废水排放达到一级A排放标准。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-18
  1.1 研究背景  8
  1.2 啤酒废水国内外的研究动态及发展趋势  8-15
    1.2.1 好氧生物处理技术  8-10
    1.2.2 厌氧生物处理技术  10-14
    1.2.3 厌氧-好氧组合处理技术  14-15
  1.3 本试验的主要研究内容  15-18
    1.3.1 课题来源  15
    1.3.2 研究目的  15
    1.3.3 研究内容  15-18
第二章 高效厌氧反应器处理啤酒废水启动试验研究  18-24
  2.1 前言  18
  2.2 材料与方法  18-20
    2.2.1 实验用水  18
    2.2.2 接种污泥  18
    2.2.3 实验装置与流程  18-20
    2.2.4 分析方法  20
  2.3 结果与讨论  20-23
    2.3.1 厌氧反应器的启动过程  20-21
    2.3.2 pH和挥发酸的变化  21-22
    2.3.3 厌氧污泥的粒径分布情况  22
    2.3.4 颗粒污泥的沉降性能  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 高效厌氧反应器处理啤酒废水运行影响因素的研究  24-28
  3.1 前言  24
  3.2 材料与方法  24-25
    3.2.1 实验用水  24
    3.2.2 接种污泥  24-25
    3.2.3 实验装置与流程  25
    3.2.4 分析方法  25
  3.3 实验结果及分析  25-27
    3.3.1 回流比对反应器运行的影响  25-26
    3.3.2 温度对反应器的影响  26
    3.3.3 表观上升流速对反应器运行的影响  26-27
  3.4 本章小结  27-28
第四章 倒置AAO工艺处理啤酒废水脱氮除磷的研究  28-38
  4.1 前言  28
  4.2 实验材料与方法  28-29
    4.2.1 实验菌种  28
    4.2.2 实验装置与流程  28-29
    4.2.3 实验用水  29
    4.2.4 实验方法  29
    4.2.5 测试项目与方法  29
  4.3 实验结果及分析  29-35
    4.3.1 稳定运行阶段对COD的去除  29-31
    4.3.2 系统对氮的去除效果  31-33
    4.3.3 系统对TP的去除效果  33-34
    4.3.4 混合液内循环对脱氮除磷的影响  34-35
    4.3.5 污泥龄对脱氮除磷的影响  35
  4.4 本章小结  35-38
第五章 高效厌氧-A~4O~2-混凝过滤在啤酒废水深度处理中的应用  38-46
  5.1 前言  38
  5.2 废水现状及处理工艺  38-39
    5.2.1 啤酒废水现状  38
    5.2.2 原有处理工艺  38-39
    5.2.3 改造后工艺  39
  5.3 主要处理单元及运行情况  39-44
    5.3.1 厌氧处理系统  39-40
    5.3.2 好氧处理系统  40-43
    5.3.3 混凝过滤处理系统  43-44
  5.4 效益分析  44
  5.5 本章小结  44-46
第六章 结论与展望  46-47
  6.1 结论  46
  6.2 展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-52
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文  52

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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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