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环流MBR处理头孢菌素中间体废水的运行效果及影响因素

作　者: 贾建辉
导　师: 陈兆波
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 多级环流膜生物反应器 头孢菌素中间体 制药废水 SPSS 数学建模
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抗生素制药工业废水中最有代表性的特征污染物之一,是影响废水COD最终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。本研究采用传统完全混合式活性污泥法(CASP)、传统膜生物反应器(CMBR)和自主设计的新型多级环流膜生物反应器(NMBR)处理头孢菌素中间体废水。对比了3套反应器对含头孢菌素中间体的化学合成类制药废水中COD、BOD、氨氮、TN、硝酸盐氮及头孢菌素中间体的处理效果,并且考察了不同的环境因子对新型多级环流膜生物反应器处理效果的影响。3套反应器对COD、BOD、氨氮、TN及头孢菌素中间体的去除率高低顺序为NMBR>CMBR>CASP。14h时CASP、CMBR和NMBR对COD的平均去除率分别为86.9%、93.0%和94.9%；对氨氮的平均去除率分别为84.1%、86.1%和89.1%；对TN的平均去除率分别为56.1%、63.9%和71.7%；对7-ACA的平均去除率分别为77.7%、77.7%和81.1%；对GCLE的平均去除率分别为77.6%、81.5%和83.4%。可以看出NMBR对COD、BOD、氨氮、TN及头孢菌素中间体都有很好的去除效果,因此NMBR处理头孢菌素中间体废水在技术上是可行的。而对于同一反应器,HRT变小,污染物的去除效果下降。本研究还考察了不同环境因子对新型多级环流膜生物反应器处理效果的影响。确定了NMBR的最佳HRT为14h,温度为20℃C,pH为7或8,DO为2.0mg/L。最后本研究应用SPSS统计软件对NMBR稳定运行期间不同环境因子条件下COD、氨氮和7-ACA去除效果的数据进行线性相关性讨论并进行建模与分析,揭示了不同环境因子同COD、氨氮和7-ACA去除率的定量关系式。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-11第1章 绪论  11-25  1.1 课题来源、研究的目的和意义  11-12    1.1.1 课题来源  11    1.1.2 研究的目的和意义  11-12  1.2 含头孢菌素中间体的化学合成类制药废水概述  12-16    1.2.1 头孢菌素中间体6-APA生产工艺及排污节点分析  12-13    1.2.2 头孢菌素中间体7-ACA生产头孢曲松钠的废水水质分析  13-14    1.2.3 头孢菌素中间体7-ADCA生产工艺简述及排污节点分析  14-15    1.2.4 头孢菌素中间体GCLE生产头孢唑啉钠的废水水质分析  15    1.2.5 含头孢菌素中间体的化学合成类制药废水的水质特征  15-16  1.3 含头孢菌素中间体的化学合成类制药废水处理技术研究现状  16-22    1.3.1 物化法处理制药废水的研究现状  16-18    1.3.2 化学法处理制药废水的研究现状  18-20    1.3.3 生物法处理制药废水的研究现状  20-22    1.3.4 组合工艺处理制药废水的研究现状  22  1.4 MBR在制药废水中的应用现状  22-24    1.4.1 MBR的组成和特点  22-23    1.4.2 MBR处理制药废水的研究现状  23-24  1.5 论文的主要研究内容  24-25第2章 试验材料与方法  25-33  2.1 试验用水来源与水质  25-26  2.2 试验装置  26-30    2.2.1 传统完全混合式活性污泥法  26-27    2.2.2 传统膜生物反应器  27-28    2.2.3 新型多级环流膜生物反应器  28-30  2.3 主要分析项目及方法  30-31  2.4 试验控制条件  31  2.5 污泥的接种、培养与驯化  31-32  2.6 本章小结  32-33第3章 不同反应器处理头孢菌素中间体废水的运行效能  33-46  3.1 COD的去除效果  33-35  3.2 BOD的去除效果  35-36  3.3 氨氮的去除效果  36-38  3.4 TN的去除效果  38-39  3.5 硝酸盐氮的生成情况  39-40  3.6 6-APA的去除效果  40-41  3.7 7-ACA的去除效果  41-42  3.8 7-ADCA的去除效果  42-43  3.9 GCLE的去除效果  43-44  3.10 本章小结  44-46第4章 不同环境因子对NMBR处理效果的影响  46-59  4.1 容积负荷对NMBR处理头孢菌素中间体废水运行效果的影响  46-49    4.1.1 容积负荷对头孢菌素中间体废水中COD去除效果的影响  46-47    4.1.2 容积负荷对头孢菌素中间体废水中氨氮去除效果的影响  47-48    4.1.3 容积负荷对头孢菌素中间体废水中7-ACA去除效果的影响  48-49  4.2 温度对NMBR处理头孢菌素中间体废水运行效果的影响  49-51    4.2.1 温度对头孢菌素中间体废水中COD去除效果的影响  49-50    4.2.2 温度对头孢菌素中间体废水中氨氮去除效果的影响  50-51    4.2.3 温度对头孢菌素中间体废水中7-ACA去除效果的影响  51  4.3 pH值对NMBR处理头孢菌素中间体废水运行效果的影响  51-54    4.3.1 pH对头孢菌素中间体废水中COD去除效果的影响  52-53    4.3.2 pH对头孢菌素中间体废水中氨氮去除效果的影响  53    4.3.3 pH对头孢菌素中间体废水中7-ACA去除效果的影响  53-54  4.4 DO对NMBR处理头孢菌素中间体废水运行效果的影响  54-57    4.4.1 DO对头孢菌素中间体废水中COD去除效果的影响  54-55    4.4.2 DO对头孢菌素中间体废水中氨氮去除效果的影响  55-56    4.4.3 DO对头孢菌素中间体废水中7-ACA去除效果的影响  56-57  4.5 本章小结  57-59第5章 基于SPSS的数据多元回归分析与建模  59-78  5.1 多元线性回归的数学模型及分离度  59-62    5.1.1 多元线性回归的数学模型  59-60    5.1.2 线性回归方程的建模  60-62    5.1.3 多元线性回归方程的偏离度  62  5.2 建模数据的预处理  62-66  5.3 不同环境因子对NMBR中COD去除效果影响分析建模与预测  66-70    5.3.1 不同环境因子对NMBR中COD去除效果的模型建立  66-69    5.3.2 模型对COD去除率预测研究  69-70  5.4 不同环境因子对NMBR中氨氮去除效果影响分析建模  70-73    5.4.1 不同环境因子对NMBR中氨氮去除效果的模型建立  70-72    5.4.2 模型对氨氮去除率预测研究  72-73  5.5 不同环境因子对NMBR中7-ACA去除效果影响分析建模  73-77    5.5.1 不同环境因子对NMBR中7-ACA去除效果的模型建立  73-76    5.5.2 模型对7-ACA去除率预测研究  76-77  5.6 本章小结  77-78结论  78-80参考文献  80-85攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  85-86致谢  86

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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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