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多级环流MBR处理头孢菌素中间体制药废水污泥特性研究

作　者: 多平平
导　师: 陈兆波
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 头孢菌素中间体废水 多级环流MBR 复合菌剂 膜污染
分类号: X787
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


头孢菌素中间体是头孢类制药废水中最有代表性的特征污染物之一,是影响废水COD达标排放的重要因素,因此十分有必要对头孢菌素中间体废水进行处理。本研究采用多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水,分别考察投加和不投加微生物复合菌剂条件下,COD去除及污泥特性变化情况,并分析复合菌剂的投加对膜污染改善情况。通过多级环流MBR中运行特性研究,确定多级环流MBR的最佳HRT为14h。当平均进水COD为2218 mg/L时,COD的平均去除率为94.5%,平均出水COD为118mg/L；污泥特性(MLSS, MLVSS, SV, SVI, VSS/SS、比基质降解速率、污泥耗氧速率和脱氢酶活性)分别为10984mg/L、7215mg/L、46%、42.0mL/g、0.66.0.34kgCOD/(kgMLSS-d)、4.51 mgO2/(gSS·h)、9.7μgTF/(mgMLSS·h),可以看出多级环流MBR对COD有很好的去除效果,活性污泥能够保持良好的性能。通过复合菌剂处理条件优化实验,确定了复合菌剂对头孢菌素中间体废水处理的最优工艺条件为：废水pH值为6.5,温度为25℃,接种量为7mL(7%)。本试验同时确定了多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水的最适复合菌剂投加比为5/105。复合菌剂-多级环流MBR对COD的平均去除率为95.1%,平均出水COD为111m/L；在复合菌剂投加比为5/105时污泥浓度较高、沉降性能较好,投加比为10/105时污泥活性最好,但是考虑复合菌剂的成本问题,确定了5/105为最适投加比。考察了复合菌剂对多级环流MBR处理头孢菌素中间体废水中混合液污泥性质的影响,结果表明,复合菌剂改善了污泥混合液的性质,有利于改善膜污染状况。复合菌剂使污泥混合液EPS含量、EPS中蛋白质含量、混合液相对疏水性、Zeta电位绝对值升高,提高了污泥的絮凝性能,使得膜表面形成结构松散、易于被水流冲刷的滤饼层；降低了上清液SMP含量、EPS中多糖含量、混合液粘度等易造成吸附性膜污染的因素。比较多级环流MBR中过膜压力和阻力值来分析复合菌剂对环流MBR中膜污染的影响表明,复合菌剂的投加可以减少膜清洗的次数,在相同处理流量和处理COD的情况下,投加复合菌剂后延长了达到膜清洗限值的时间。对未投加和投加复合菌剂的膜清洗分析表明：投加复合菌剂后,分别用水洗、碱洗、次氯酸钠清洗后,膜通量恢复率(SF/SF0)分别为49.03%、53.00%、91.20%,投加复合菌剂膜通量的恢复优于未投加复合菌剂。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-11第1章 绪论  11-25  1.1 课题来源、研究目的和意义  11-12    1.1.1 课题来源  11    1.1.2 研究目的和意义  11-12  1.2 头孢菌素中间体废水的来源、水质及研究现状  12-16    1.2.1 头孢菌素中间体废水的来源及水质特征  12-14    1.2.2 头孢菌素中间体废水研究与处理现状  14-16  1.3 MBR概述及在制药废水中的应用现状  16-18    1.3.1 MBR的组成和特点  16-17    1.3.2 MBR处理制药废水国内外研究和发展现状  17-18  1.4 MBR废水处理过程中的膜污染问题研究现状  18-24    1.4.1 国内外MBR膜污染研究进展  18-19    1.4.2 膜污染主要来源  19-20    1.4.3 影响膜污染的主要因素  20-24  1.5 主要研究内容  24-25第2章 试验材料与方法  25-33  2.1 试验用水来源及水质分析  25-26  2.2 试验装置  26-28  2.3 接种污泥和复合菌剂来源与培养驯化  28-29  2.4 主要分析项目及方法  29-30  2.5 试验的运行与控制  30-32    2.5.1 环流MBR处理头孢菌素中间体制药废水的运行与控制  30-31    2.5.2 复合菌剂对处理头孢菌素中间体废水影响试验的运行与控制  31-32  2.6 本章小结  32-33第3章 环流MBR中运行参数对污泥特性的影响研究  33-43  3.1 不同HRT条件下环流MBR中COD去除及污泥特性分析  33-37    3.1.1 环流MBR中COD的变化  33-34    3.1.2 环流MBR中MLSS和MLVSS的变化  34-35    3.1.3 环流MBR中污泥负荷和容积负荷的变化  35-36    3.1.4 环流MBR中污泥沉降性能的变化  36-37  3.2 不同HRT条件下环流MBR中污泥活性分析  37-42    3.2.1 环流MBR中VSS/SS的变化  37-38    3.2.2 环流MBR中污泥比基质降解速率的变化  38-39    3.2.3 环流MBR中脱氢酶活性的变化  39-40    3.2.4 环流MBR中活性污泥耗氧速率的变化  40-41    3.2.5 环流MBR中微生物相变化  41-42  3.3 本章小结  42-43第4章 复合菌剂投加对环流MBR中污泥特性影响  43-55  4.1 复合菌剂处理头孢菌素中间体废水的工艺条件筛选  43-47    4.1.1 废水pH值对复合菌剂处理头孢菌素中间体废水效果的影响  43-44    4.1.2 温度对复合菌剂处理头孢菌素中间体废水效果的影响  44-45    4.1.3 复合菌剂接种量对头孢菌素中间体废水处理效果的影响  45    4.1.4 正交实验分析  45-47  4.2 复合菌剂-环流MBR处理头孢菌素中间体废水污泥特性分析  47-50    4.2.1 复合菌剂投加后环流MBR中COD的变化情况  47-48    4.2.2 复合菌剂投加后环流MBR中MLSS和MLVSS的变化情况  48-49    4.2.3 复合菌剂投加后环流MBR中污泥沉降性能的变化  49-50  4.3 复合菌剂-环流MBR中污泥活性分析  50-54    4.3.1 复合菌剂投加后环流MBR中VSS/SS的变化  50-51    4.3.2 复合菌剂投加后环流MBR中污泥比基质降解速率的变化  51-52    4.3.3 复合菌剂投加后环流MBR中脱氢酶活性的变化  52    4.3.4 复合菌剂投加后环流MBR中活性污泥耗氧速率的变化  52-53    4.3.5 复合菌剂投加后环流MBR中微生物相变化  53-54  4.4 本章小结  54-55第5章 复合菌剂-环流MBR中混合液性质与膜污染表征  55-67  5.1 复合菌剂对环流MBR中混合液污泥性质的影响比较  55-61    5.1.1 环流MBR中污泥浓度随运行时间的变化情况  55-56    5.1.2 环流MBR中微生物代谢产物随运行时间的变化情况  56-58    5.1.3 环流MBR中EPS组分含量的变化情况  58-59    5.1.4 环流MBR中污泥相对疏水性随运行时间的变化情况  59    5.1.5 环流MBR中上清液Zeta电位随运行时间的变化情况  59-60    5.1.6 环流MBR中混合液粘度随运行时间的变化情况  60-61  5.2 复合菌剂对环流MBR中膜污染的情况比较  61-66    5.2.1 环流MBR中过膜压力的变化情况  61-63    5.2.2 环流MBR中过膜阻力的变化情况  63-64    5.2.3 根据处理水量评价膜污染速率  64-65    5.2.4 根据截留有机物评价膜污染速率  65    5.2.5 膜清洗效果比较  65-66  5.3 本章小结  66-67结论  67-68参考文献  68-75攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  75-76致谢  76

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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 > 化学工业废物处理与综合利用 > 制药工业
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