废旧织物应用于污水处理填料的可行性研究

【摘要】：本论文主要研究产生量大、处理困难的废旧织物用于污水处理的填料的可行性；选择来源广泛的棉布、麻布、绒布和棉布与涤纶的混纺布作为实验材料。 通过实验得出废旧织物的耐温能力,材料的最适宜温度范围：10～35℃；废旧织物经过酸碱溶液处理后,拉伸强力急剧下降,采用傅里叶红外测试仪测试化学处理前后材料的分子结构变化。 材料的克重、透气量、厚度、粗糙度与材料的挂膜量呈正相关性,通过正交实验得出材料附着微生物的最佳水力条件为：温度为30℃、pH值为7～8、曝气量为3L/min；对材料的使用寿命进行了中试装置应用研究,通过检测材料的拉伸强力和伸长率变化,确定各种材料的使用寿命分别为：棉布为6个月,麻布、混纺布9个月,绒布使用时间最长。对使用9个月之后的材料形貌进行分析,棉布、麻布、混纺布表面均严重损坏、剥裂,绒布仅在端面处有轻微破损。 从污泥中提取一株菌,序列在GenBank上的登录号为HQ455787。经鉴定为Acinetobacter sp. X16。对发酵液成分进行红外扫描和紫外扫描分析,确定其含有大量的氨基酸。选定棉布为试验对象,得出微生物与材料间的结合键为氢键,主要是“吸附架桥作用”；棉布和麻布易被微生物分解,涤纶织物作为填料时不易被微生物分解。 将回收的废旧织物制成填料并用于污水处理的中试装置,确定最佳水力条件为：HRT为20h、污泥浓度保持在5500-7500mg/L、DO浓度范围为2-4mg/L；与现有软性填料出水效果进行对比,处理效果较好,出水水质均达到回用水标准；对废旧织物应用于污水处理的填料进行经济性分析,1.3m×1.3mx2.0m的中试装置,采用废旧织物作为填料,每3年可节省52.4元。 本课题已申请专利并获得批准,专利号：ZL 200920211269.9,授权公告日期：2010年07月21日。 【关键词】：废旧织物 填料 结合力 吸附架桥 经济性
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 综述12-27
• 1.1 引言12
• 1.2 纺织废品的处理现状12-15
• 1.2.1 纺织废弃物的处理方法12-13
• 1.2.2 纺织废物的回收方法13-14
• 1.2.3 废弃纺织物的回用途径14-15
• 1.3 填料的发展历程15-18
• 1.3.1 填料概述15
• 1.3.2 生物膜填料的发展历程15-17
• 1.3.3 生物膜填料的选择原则17-18
• 1.3.4 生物膜填料的特点18
• 1.4 生物膜填料的分类18-24
• 1.4.1 固定式填料18-19
• 1.4.2 悬挂式填料19-20
• 1.4.3 分散式填料20-21
• 1.4.4 各种填料的性能对比21
• 1.4.5 填料的发展趋势21-24
• 1.5 固体废弃物回用于填料的研究进展24-26
• 1.6 本课题的研究内容26
• 1.7 本课题研究意义26-27
• 第二章 试验装置及测定方法27-37
• 2.1 所选填料性能的试验27-31
• 2.1.1 试验样品27
• 2.1.2 主要试验仪器27-29
• 2.1.3 试验方法29-31
• 2.2 水质指标分析方法及使用仪器31-33
• 2.3 微生物与填料结合力的检测试验33-36
• 2.3.1 16S rDNA序列同源性和系统发育分析33-34
• 2.3.2 主要仪器介绍34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 填料的性能试验研究37-44
• 3.1 温度对材料性能的影响37-39
• 3.2 材料耐腐蚀性能实验39-43
• 3.2.1 不同pH值对材料性能的影响39-40
• 3.2.2 材料耐强酸强碱红外测试40-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 填料挂膜性能实验44-58
• 4.1 废旧织物附着微生物的实验44-45
• 4.2 材料特性对挂膜量的影响45-48
• 4.2.1 实验方法45-46
• 4.2.2 实验结果分析46-48
• 4.3 环境因素对挂膜量的影响48-52
• 4.3.1 正交实验的设计48-49
• 4.3.2 正交结果分析49-52
• 4.4 填料使用寿命的测试52-55
• 4.4.1 装置启动52-53
• 4.4.2 填料拉伸强力变化53-54
• 4.4.3 填料伸长率变化54-55
• 4.5 扫描电镜分析55-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 微生物与填料结合力的检测58-70
• 5.1 菌种提取58-61
• 5.1.1 菌种分离原则58-59
• 5.1.2 菌种来源59
• 5.1.3 培养基59
• 5.1.4 细菌分离纯化59-60
• 5.1.5 微生物形态观察60-61
• 5.2 菌种鉴定61-62
• 5.2.1 16S rDNA PCR扩增及序列测定61
• 5.2.2 16S rDNA全序列分析结果61-62
• 5.3 微生物与填料结合力的探讨62-67
• 5.3.1 微生物发酵液的成分测定63-64
• 5.3.2 微生物与填料结合力的检测64-65
• 5.3.3 絮凝剂与棉布之间结合键的检测65-66
• 5.3.4 发酵液分布活性的测定66-67
• 5.4 微生物对填料的分解能力实验67-68
• 5.5 本章小结68-70
• 第六章 工程应用70-79
• 6.1 水力因素对织物填料处理率的影响70-75
• 6.1.1 水力停留时间(HRT)对处理效果的影响70-71
• 6.1.2 溶解氧(DO)对处理效果的影响71-74
• 6.1.3 MLSS对处理效果的影响74-75
• 6.2 污水综合排放标准和城市杂用水回用标准75-77
• 6.3 废旧织物制成的填料与市售软性填料处理效率比较77-78
• 6.4 经济性分析78
• 6.5 本章小结78-79
• 第七章 结论和建议79-81
• 7.1 结论79-80
• 7.2 建议80-81
• 参考文献81-90
• 攻读学位期间主要研究成果90-91
• 致谢91

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