有機(jī)廢水壓力式接觸氧化法降解技術(shù)研究——反應(yīng)器降解性能、機(jī)理及應(yīng)用.pdf

1、好氧生物處理是污水處理最基本最常用的方法。常規(guī)好氧生物處理工藝普遍存在曝氣能耗高、負(fù)荷低、占地大等缺點(diǎn)，尤其對(duì)高濃度、難降解有機(jī)廢水處理效率低，制約了其在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，常規(guī)好氧生物處理工藝剩余污泥產(chǎn)量及后續(xù)污泥處置費(fèi)用高，總體運(yùn)行費(fèi)用居高不下。本論文對(duì)好氧處理新工藝-壓力式接觸氧化反應(yīng)器進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并結(jié)合實(shí)際研究了厭氧(釋磷)．壓力接觸氧化法脫氮除磷工藝、農(nóng)藥廢水厭氧水解．壓力式接觸氧化工藝等組合工藝的處理效果，完成

2、了以下主要研究工作： 對(duì)壓力式接觸氧化法運(yùn)行性能及處理效果進(jìn)行了全面研究。與常規(guī)接觸氧化法相比，射流曝氣．壓力式接觸氧化法采用加壓方式輔以自吸式射流器作為供氧裝置，供氧性能有根本改善，氣水比顯著減少，射流曝氣對(duì)水中脫落生物膜及游離微生物的剪切作用可顯著提高其生物活性，壓力式接觸氧化工藝處理模擬廢水，最佳HRT、為1.0h左右，當(dāng)Nv不超過15 kgCOD/(m<'3>·d)，氣水比僅需1～4，DO可保持4～5mg/L，COD平均

3、去除率在80～95﹪，出水COD低于100mg/L。 研究了壓力式接觸氧化法微生物的耐鹽性及抗壓性。壓力式接觸氧化法在未經(jīng)馴化的情況下，當(dāng)進(jìn)水鹽濃度達(dá)20g/L時(shí)，處理效果依然在正常范圍內(nèi)，與常規(guī)活性污泥法及生物膜法相比，壓力條件下反應(yīng)器中的微生物能夠承受高鹽度沖擊。在壓力條件下經(jīng)一定時(shí)間的馴化適鹽菌可以生存，保證了壓力式接觸氧化法對(duì)高鹽度有機(jī)廢水的處理效果；低壓范圍內(nèi)(0.1～0.4MPa)壓力對(duì)微生物代謝無明顯不利影響，相同

4、溶解氧濃度下壓力的增加對(duì)生物膜耗氧速率及COD去除率無明顯影響，相同容積負(fù)荷下的耗氧速率主要取決于反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧濃度，DO越高、耗氧越快。 壓力式接觸氧化法的運(yùn)行特征使其綜合了能量解耦聯(lián)(富底物條件、高濃度溶解氧環(huán)境)和隱性生長(zhǎng)(載體掛膜、缺氧層的存在)兩方面的污泥減量化機(jī)理，是有效的污泥減量技術(shù)；在容積負(fù)荷為16.8 kgCOD/(m<'3>·d)范圍內(nèi)的污泥產(chǎn)率為0.07～0.14kgSS/kgCOD，與常規(guī)工藝相比具有明

5、顯的-污泥減量?jī)?yōu)勢(shì)。 壓力式接觸氧化法具有明顯的同步硝化反硝化作用。當(dāng)HRT=1.8h，DO低于5.4mg/L時(shí)可獲得90﹪以上的反硝化率，反硝化進(jìn)行得較為徹底，氨氮硝化效果的好壞直接影響整體脫氮效率，最佳硝化反應(yīng)出現(xiàn)在容積負(fù)荷10～12kgCOD/(m<'3>·d)范圍內(nèi)，NH<'+><,4>-N去除率達(dá)80﹪左右，TN去除率達(dá)70～80﹪。 針對(duì)壓力式接觸氧化法的生物膜特征、有機(jī)物去除效果、脫氮效果等方面不同于常規(guī)接

6、觸氧化法的特點(diǎn)，從耗氧速率與總生物量、氧利用率、SBCOD的降解及同步硝化反硝化脫氮四個(gè)方面加以論證_并提出缺氧水解。好氧代謝的有機(jī)物去除機(jī)理，同時(shí)從旋轉(zhuǎn)球形懸浮填料球形生物膜內(nèi)的多孔丸傳質(zhì)模型及有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)兩方面作進(jìn)一步驗(yàn)證。 分析了壓力式接觸氧化反應(yīng)器內(nèi)CO<,2>的溶解過程及曝氣吹脫過程，結(jié)合進(jìn)、出水pH關(guān)聯(lián)試驗(yàn)，提出壓力反應(yīng)器內(nèi)的酸堿緩沖機(jī)制，當(dāng)進(jìn)水為中性或弱酸性時(shí)為CO<,2>溶解-pH值下降-水中游離CO<,2>

7、濃度增加．曝氣吹脫．pH值上升；當(dāng)進(jìn)水為堿性時(shí)為pH值上升-CO<,2>溶解．中和-pH下降。緩沖體系的存在使反應(yīng)器可承受較高的酸堿沖擊負(fù)荷，使該工藝在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用范圍更加廣泛。 壓力式接觸氧化法組合工藝的研究表明，厭氧水解．壓力式接觸氧化法處理吡蟲啉農(nóng)藥廢水，向廢水中投加營(yíng)養(yǎng)鹽可通過共代謝途徑提高處理效果。經(jīng)馴化后耐鹽菌對(duì)高鹽度廢水(3.0﹪)處理效果末形成明顯沖擊。厭氧水解可提高廢水的可生化性，降低堿性進(jìn)水pH值并