乙醛废水碱解—生物产甲烷工艺研究

【摘要】：乙烯催化氧化生产乙醛工艺产生大量高浓度有毒有机废水。该废水有机物难于直接生物处理去除,需要开发脱毒预处理技术。本文对乙醛废水中有机污染物组成及生物毒性进行了分析,对废水脱毒预处理技术进行了筛选和工艺参数优化,得到以下主要结论:乙酸、醛类、有机氯类是乙醛废水主要特征污染物。废水对厌氧产甲烷污泥和好氧活性污泥均具有显著的毒性。采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器处理含乙醛废水的自配废水,当乙醛废水投加浓度大于300mg/LCODCr时,厌氧污泥活性受到明显抑制,CODCr去除率和产甲烷速率大幅下降。脱毒预处理技术筛选结果表明,碱解预处理可显著降低乙醛废水的生物毒性。反应时间、反应温度和碱投加量是影响乙醛废水碱解预处理效果的重要因素。对于废水好氧活性污泥毒性的削减,在反应时间为0.5h,碱投加量为1.2g/L,反应温度为30℃,活性污泥OUR抑制率即可有大幅下降;对于废水厌氧产甲烷污泥毒性的削减,在反应时间为3h以上,反应温度为60℃、碱投加量为2g/L以上,有利于产甲烷抑制率大幅下降。乙醛废水中大部分醛和有机氯在碱性条件下较容易分解,但少部分对厌氧产甲烷污泥毒性较高的有机氯类和醛类物质在碱性条件下分解缓慢。乙醛废水经碱解预处理后进行厌氧处理,与未经预处理相比,废水投加量同为300mg/LCODCr情况下,CODCr去除率由未经预处理的61.4%上升至98.4%,厌氧生物处理的去除效果显著改善。当进水浓度提高至原水浓度时,CODCr去除率仍可达到86%左右,碱解-生物产甲烷处理组合工艺处理乙醛废水在技术上是可行的。 【关键词】：乙醛废水 EGSB反应器 厌氧产甲烷污泥毒性 好氧活性污泥毒性 碱解预处理
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ221.11;X783
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 研究背景与意义10-18
• 1.1.1 乙醛用途及生产工艺10
• 1.1.2 乙醛废水来源及水质特点10-11
• 1.1.3 含乙醛废水处理现状11-15
• 1.1.4 有毒有机工业废水厌氧处理技术研究现状15-18
• 1.2 研究目的与内容18-21
• 1.2.1 研究目的18-19
• 1.2.2 研究内容19
• 1.2.3 技术路线19-21
• 2 乙醛废水排放特征及生物处理毒性21-31
• 2.1 前言21
• 2.2 材料与方法21-26
• 2.2.1 试验用水21
• 2.2.2 分析方法21-26
• 2.3 乙醛废水常规指标测定结果26
• 2.4 乙醛废水特征污染物的测定结果26-27
• 2.5 乙醛废水厌氧产甲烷的抑制情况27-30
• 2.6 乙醛废水对活性污泥OUR的抑制情况30
• 2.7 小结30-31
• 3 乙醛废水投加比例对EGSB反应器处理特性的影响研究31-36
• 3.1 前言31
• 3.2 材料与方法31-33
• 3.2.1 试验装置31-32
• 3.2.2 废水组成32-33
• 3.2.3 试验方法33
• 3.2.4 测试项目33
• 3.3 乙醛废水投加比例对EGSB反应器CODCr去除效果的影响33-34
• 3.4 乙醛废水投加比例对EGSB反应器产气速率的影响34-35
• 3.5 小结35-36
• 4 乙醛废水脱毒处理技术的筛选36-48
• 4.1 前言36
• 4.2 材料与方法36-37
• 4.3 微氧预处理对乙醛废水产甲烷毒性的削减37-41
• 4.3.1 对CODCr的去除效果37-38
• 4.3.2 对厌氧产甲烷毒性的影响38-41
• 4.4 臭氧预处理对乙醛废水产甲烷毒性的削减41-42
• 4.4.1 对CODCr的去除效果41
• 4.4.2 对产甲烷毒性的影响41-42
• 4.5 活性炭吸附预处理对乙醛废水产甲烷毒性的削减42-44
• 4.6 混凝及碱解预处理对乙醛废水产甲烷毒性的削减44-47
• 4.6.1 对CODCr的去除效果44-45
• 4.6.2 对产甲烷毒性的影响45-47
• 4.7 小结47-48
• 5 碱解预处理乙醛废水的工艺条件优化48-63
• 5.1 前言48
• 5.2 材料与方法48-49
• 5.3 碱投加量的影响49-52
• 5.3.1 对废水组成的影响49-50
• 5.3.2 对废水厌氧产甲烷毒性的影响50-51
• 5.3.3 对废水活性污泥OUR抑制作用的影响51-52
• 5.4 反应温度的影响52-55
• 5.4.1 对废水组成的影响52-53
• 5.4.2 对废水厌氧产甲烷毒性的影响53-55
• 5.4.3 对废水活性污泥OUR抑制作用的影响55
• 5.5 反应时间的影响55-58
• 5.5.1 对废水组成的影响55-56
• 5.5.2 对废水厌氧产甲烷毒性的影响56-58
• 5.5.3 对废水活性污泥OUR抑制作用的影响58
• 5.6 长反应时间条件下工艺条件的优化58-61
• 5.6.1 长反应时间下碱投加量对废水的影响58-61
• 5.7 优化工艺条件下废水组成及毒性变化61-62
• 5.8 小结62-63
• 6 乙醛废水碱解-生物产甲烷处理组合工艺研究63-66
• 6.1 前言63
• 6.2 材料与方法63-64
• 6.2.1 试验装置63
• 6.2.2 废水组成63
• 6.2.3 测试项目及试验方法63-64
• 6.3 乙醛废水碱解预处理后生物产甲烷反应器的启动64
• 6.4 乙醛废水碱解-生物产甲烷处理组合工艺的污染物去除效果64-65
• 6.4.1CODCr去除效果64-65
• 6.4.2 乙酸去除效果65
• 6.5 小结65-66
• 结论与建议66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间的研究成果72

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