一体化折板式两相厌氧污水处理工艺研究

【摘要】：随着对两相厌氧消化概念和厌氧降解机理的进一步理解,随着各种新型厌氧反应器的出现,如何针对不同的水质并结合各种新型高效厌氧反应器的特点进行产酸相和产烷相的组合才能达到更好的处理效果成为新的研究方向。从国内外的两相厌氧系统研究采用的工艺形式看,主要有两种:一种是两相均采用UASB反应器,一种是产酸相为接触式反应器,产甲烷相采用UASB反应器。关于何种废水适合采用两相厌氧生物处理工艺,观点不一。目前国内外使用的两相厌氧工艺普遍存在反应器体积庞大,调控复杂,相分离装置运行不稳的问题。笔者希望通过进一步的研究,设计出一种新型两相厌氧反应装置使相分离更加简捷有效,增大传质速率从而提高污染物的去除效率,并且使两相厌氧反应装置一体化。 基于上述观点,笔者设计了一体化折板式两相厌氧反应装置。此工艺的最大特点是反应器独特的分格式结构使得每个反应室中的微生物可以生长在最适宜的环境条件下,同时,污水通过折板之间缩放流动,产生涡流扩散,以一定流速流经弹性立体填料时,弹性立体填料具有强制性的紊动作用,产生湍流流态,提高了反应装置内微生物与基质之间的传质条件;同时在反应装置内加入碳酸钠,碳酸钠溶液作用在于提高反应装置内废水的碱度,增强系统的缓冲能力,把pH值分别控制在适合酸化菌和甲烷菌生长的范围,充分发挥微生物的活性,使系统的有机去除能力大大提高。 反应装置强化了微生物的生存条件,改善了反应器中微生物与基质之间的传质条件,加快了反应速率;同时通过控制系统内pH值,充分发挥微生物的活性,实现了两相厌氧对有机物的高效去除。 【关键词】：传质理论 好氧预挂膜 一体化 两相厌氧
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 第一章 概论9-27
• 1.1 我国水资源状况9-10
• 1.2 我国水污染现状10-12
• 1.3 废水生物处理技术的现状及其发展趋势12-14
• 1.3.1 废水生物处理技术的现状12-13
• 1.3.2 废水生物处理技术的发展趋势13-14
• 1.4 好氧生物处理技术14-16
• 1.4.1 活性污泥法14-15
• 1.4.2 生物膜法15-16
• 1.5 厌氧生物处理技术的发展及现状16-22
• 1.5.1 厌氧生物处理的产生与发展17
• 1.5.2 厌氧生物处理原理17-18
• 1.5.3 厌氧生物处理的特点18-20
• 1.5.4 厌氧生物处理工艺20-22
• 1.6 本课题研究的内容、目的和意义22-25
• 1.6.1 本课题研究的内容22-23
• 1.6.2 研究的目的和意义23-25
• 1.7 国内外研究现状及存在问题25-27
• 第二章 两相厌氧生物处理技术27-39
• 2.1 两相厌养生物处理技术的提出27-28
• 2.2 两相厌氧生物处理技术的发展28-29
• 2.3 两相厌氧工艺的基本原理29-30
• 2.4 两相厌氧工艺的特点30-31
• 2.5 两相厌氧工艺的适用范围31
• 2.6 相分离方法31-33
• 2.6.1 物理化学法32
• 2.6.2 用渗析的方法实现产酸菌和产甲烷菌的分离32
• 2.6.3 动力学控制法32-33
• 2.7 两相厌氧工艺反应器的选择和构造33-34
• 2.7.1 产酸反应器33-34
• 2.7.2 产甲烷反应器34
• 2.8 两相厌氧工艺的主要流程34-36
• 2.9 两相厌氧生物处理系统及运行中的问题36-39
• 2.9.1 产酸相对产甲烷相的影响36
• 2.9.2 产酸相的酸化产物及酸化率36-37
• 2.9.3 反应器内的细菌群落37
• 2.9.4 过酸状态及调控37-38
• 2.9.5 产酸相与产甲烷相的差异38-39
• 第三章 厌氧折流板反应器39-43
• 3.1 厌氧折流板反应器的工作原理39-40
• 3.2 厌氧折流板反应器的特点40
• 3.3 厌氧折流板反应器的主要工艺性能40-42
• 3.3.1 良好的水力条件40-41
• 3.3.2 稳定的生物固体截留能力41
• 3.3.3 易于形成颗粒污泥41
• 3.3.4 微生物种群的分布41-42
• 3.4 厌氧折流板反应器工艺的研究及应用现状42-43
• 第四章 一体化折板式两相厌氧消化工艺的试验研究43-51
• 4.1 试验机理及装置43-46
• 4.1.1 试验机理43-44
• 4.1.2 试验装置44-46
• 4.2 试验条件及分析项目46-47
• 4.2.1 试验条件46
• 4.2.2 分析项目及分析仪器46-47
• 4.3 试验方案47-48
• 4.4 一体化两相厌氧反应装置的启动48-51
• 4.4.1 启动时期进出水水质变化48-50
• 4.4.2 丝状微生物在加速启动中的作用分析50
• 4.4.3 启动过程研究的工程意义50-51
• 第五章 试验结果的分析与讨论51-72
• 5.1 系统启动初期运行温度的确定51-52
• 5.2 系统出水COD 值及COD 去除率随温度的变化52-55
• 5.3 水力停留时间与 COD 去除率55-59
• 5.3.1 不同水力停留时间HRT 与出水CODcr 去除率的关系55-56
• 5.3.2 不同的HRT 与各段COD 去除率的关系56-57
• 5.3.3 同一HRT 下各段出水COD 的去除率57-59
• 5.3.4 某一停留时间下没有回流时各段对有机物的去除效果59
• 5.4 某一停留时间下,不同回流比与COD 去除率的关系59-60
• 5.5 两相厌氧后可生化性的变化60-61
• 5.6 不同 HRT 下,各段出水 VFA 值61-62
• 5.7 各段出水的有机酸各组分含量62-63
• 5.8 系统沿程PH 值变化63-65
• 5.8.1 不同HRT 时各段出水PH 值63-64
• 5.8.2 HRT=10h 时,沿程各格PH 值变化值64-65
• 5.9 PH、有机酸(VFAS)对COD 去除率的影响65-66
• 5.10 PH 值、INT-比脱氢酶活性与 COD 去除率的关系66-72
• 第六章 结论及建议72-75
• 6.1 结论72-73
• 6.2 建议73-75
• 第七章 经济效益分析75-78
• 7.1 基建费用分析75-76
• 7.2 效益分析76-78
• 参考文献78-82
• 摘要82-84
• Abstract84-87
• 致谢87

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