催化铁内电解与生物膜法耦合处理工业废水试验研究

时间:2017-03-18 08:46 作者: 点击:次

催化铁内电解(CIIE)法是一种全新的水处理技术,可提高生物难降解有机物的可生化性,与生物法耦合使用为该技术开拓了一全新的应用领域,因此有必要对催化铁内电解法与生物膜法的耦合效应及其在工业废水处理中的应用进行研究。 本课题以上海桃浦污水处理厂化工废水为处理对象,采用催化铁内电解—悬浮填料生物膜法耦合工艺进行了连续流试验,并作对比实验,研究论述了投加铁铜生物膜法和未投加铁铜生物膜法对化工废水中各主要污染因子的去除效果,并对两者的处理效果进行了比较和原因探讨。此外还在影响因素、生物膜量、胞外聚合物(EPS)、微生物镜检等方面进行了一些初步的探讨和研究。 连续流试验研究表明,采用催化铁内电解—生物悬浮填料膜耦合法,在铁铜投加密度27.06kg/m~3,悬浮填料投配率约50%,水力停留时间16h,溶解氧保持在4mg/L左右等试验条件下,耦合反应器对各主要污染因子的去除效果均好于未耦合反应器,COD、色度、PO_4~(3-)-P、TP和TN的去除率分别高出5.8%、20.8%、23.6%、33.6%和29.7%。耦合法的抗冲击负荷能力更强。铁铜投加量对于磷和色度的去除有较大的影响,而对COD、NH_3-N等的去除效果没有直接的影响。当DO为4mg/L时,耦合法对于NH_3-N和TN都有很好的去除效果,能够实现同步硝化反硝化作用。 耦合反应器生物膜内铁含量高达14%以上,耦合明显改善微生物的挂膜性能,耦合反应器内的生物膜量比未耦合反应器的高出59.0%。;耦合反应器比未耦合反应器内微生物的EPS总量高,耦合与否对EPS中的多糖含量不造成影响,但耦合会造成蛋白质含量增高,耦合对微生物的生理生态具有一定的影响。 采用催化铁内电解法对桃浦工业区混合化工废水进行了全模拟试验,结果表明,该法对于混合化工废水的预处理具有显著的脱色效果,微曝气条件下,脱色率平均为41.3%,对COD、PO_4~(-3)-P和TP的平均去除率也分别高达54.5%,87.5%和79.4%;且该法对进水起到了水质调节和缓冲的作用,减少了后续处理负荷,可提高整个污水处理系统的抗冲击负荷能力和运行稳定性。全模拟试验还表明该法为后续的生物处理创造了极为有利的条件,对于生物处理的稳定运行和提
催化铁内电解 悬浮填料生物膜法 耦合 化工废水 全模拟试验 PAM絮凝
摘要5-7
Abstract7-9
目录9-12
第一章 绪论12-22
1.1 课题的背景和意义12-14
1.1.1 课题背景12-13
1.1.2 课题的意义13-14
1.2 催化铁内电解法污水处理技术的研究现状14-17
1.2.1 铁碳内电解法污水处理技术14-16
1.2.2 催化铁内电解法污水处理技术16-17
1.3 悬浮填料生物膜法污水处理技术的研究现状17-20
1.3.1 悬浮填料生物膜法的原理17-18
1.3.2 悬浮填料生物膜法的特点18-20
1.3.3 悬浮填料生物膜法的研究现状20
1.4 课题的主要研究20-22
第二章 试验材料和试验方法22-28
2.1 试验水质22-23
2.2 试验流程和试验装置23-24
2.3 试验启动和运行控制24-25
2.4 试验分析测试项目及分析方法25-26
2.5 实验过程中使用的仪器设备26-28
第三章 催化铁内电解—生物膜法耦合处理混合化工废水试验研究28-67
3.1 处理效果分析28-51
3.1.1 试验启动过程去除负荷的变化及控制28-29
3.1.2 有机物(COD)的去除情况29-31
3.1.3 色度的去除31-33
3.1.4 磷的去除33-37
3.1.5 pH值的变化37-38
3.1.6 铁含量的变化38-40
3.1.7 氮的去除40-50
3.1.8 试验效果综合比较50-51
3.2 处理效果的影响因素分析51-53
3.2.1 冲击负荷和停留时间对处理效果影响51-52
3.2.2 铁铜投加量对处理效果的影响52
3.2.3 DO对处理效果的影响52-53
3.3 铁、铜的消耗及铁的平衡计算53-54
3.3.1 铁、铜的消耗53-54
3.3.2 2#反应器铁的平衡计算54
3.4 催化铁内电解法对载体附着生物量的研究54-58
3.4.1 微生物在载体表面的固定54-55