固定化-膜生物反應(yīng)器處理焦化廢水的研究.pdf

1、焦化廢水是煉焦、焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的含酚為主的高濃度有機(jī)廢水。由于它成份復(fù)雜，毒性大，含有大量的難降解有機(jī)物，使用傳統(tǒng)的生物法或單一的廢水處理技術(shù)都難以使其中的COD和氨氮達(dá)標(biāo)排放。膜，生物反應(yīng)器(Membrane BioReactor，MBR)是高效膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的一種新型水處理工藝，將其應(yīng)用于焦化廢水的處理可以提高有機(jī)物的降解率，改善出水水質(zhì)，但應(yīng)用過程中的膜污染問題始終未得到很好解決。為此，本論文嘗試改變MB

2、R系統(tǒng)中的污泥形態(tài)，將固定化技術(shù)引入到膜生物反應(yīng)器中組成固定化.膜生物反應(yīng)器，在考察反應(yīng)器對焦化廢水中COD和氨氮的去除效果、探討其長期處理廢水可行性的基礎(chǔ)上比較了固定化-膜生物反應(yīng)器和活性污泥.膜生物反應(yīng)器的處理效果以及膜污染，推導(dǎo)了固定化.膜生物反應(yīng)器有機(jī)底物降解動力學(xué)模型。主要的研究結(jié)果如下: 1.采用固定化.膜生物反應(yīng)器處理焦化廢水，系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的有機(jī)物去除效果以及長期的運(yùn)行穩(wěn)定性，反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定后，其COD的降解率為

3、98.7％，氨氮的降解率為95.03％，通過改進(jìn)工藝條件后出水完全達(dá)到國家一級處理標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)。 2.系統(tǒng)處理效果受沖擊負(fù)荷、水力停留時(shí)間(HRT)、pH、溶解氧等運(yùn)行條件的影響。濃度沖擊負(fù)荷對反應(yīng)器的處理效果影響較少；根據(jù)系統(tǒng)HRT對有機(jī)物的降解率的影響確定了厭氧反應(yīng)時(shí)間為14 h，好氧反應(yīng)時(shí)間為10 h；pH值對系統(tǒng)處理氨氮效果的影響是暫時(shí)的，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定范圍為7.5～8.5；溶解氧是影響系統(tǒng)處理氨氮的重要

4、因素，在實(shí)際處理過程中保持比較高的溶解氧(>2 mg/L)，在好氧反應(yīng)8 h后減少曝氣量，降低能耗。 3.固定化-膜生物反應(yīng)器運(yùn)行30天后膜通量減少20％，表明固定化技術(shù)可以有效降低膜污染，通過自來水沖洗即可使膜通量基本恢復(fù)。 4.固定化-膜生物反應(yīng)器對于焦化廢水中的COD的降解率為98.7％，活性污泥-膜生物反應(yīng)器的最高降解率為93.5％，固定化-膜生物反應(yīng)器的處理效果優(yōu)于活性污泥-膜生物反應(yīng)器。此外，固定化-膜生物反

5、應(yīng)器的膜通量減少速率小于活性污泥-膜生物反應(yīng)器，在初始膜通量均為4.2 L·m-2·h-1時(shí)，固定化-膜生物反應(yīng)器的平衡膜通量為3.44 L·m-2·h-1，活性污泥-膜生物反應(yīng)器為2.7 L·m-2·h-1。 5.固定化-膜生物反應(yīng)器有機(jī)底物降解動力學(xué)模型為:在進(jìn)水期動力學(xué)過程為零級反應(yīng)，動力學(xué)參數(shù)k1=18.49mg·L-1·h-1，反應(yīng)期動力學(xué)過程為一級反應(yīng)，動力學(xué)參數(shù)k3=0.079h-1，內(nèi)擴(kuò)散效應(yīng)對于反應(yīng)有一定的影響