两相厌氧工艺处理甲醇废水的生产性试验研究

论文摘要

高浓度有机废水的处理是一项难度较大的工作。为有效地解决有机废水造成的环境污染问题,国内外都在致力于新技术的研究与开发。甲醇作为一种有机污染物广泛存在于有机合成和石油化工等生产废水中。本文立足于厌氧技术处理甲醇废水的应用现状,提出了采用两相厌氧工艺处理甲醇废水,即采用水解酸化反应器—外循环(EC)厌氧反应器两相厌氧工艺。在工程调试中研究了该系统在处理甲醇废水时的处理能力、去除效率、分相微生物变化、处理过程特性。采用了动力学控制法与物理化学法相结合的工艺进行厌氧分相,即采用控制有机负荷参数和调控产甲烷反应器pH值,将反应器控制在产甲烷细菌最适阶段,可使产甲烷相反应器具有明显的产甲烷细菌高活性优势。两相厌氧系统采用厌氧消化污泥作为接种污泥,系统稳定运行后对甲醇废水的COD去除效果良好,去除率稳定在90%左右,出水COD一般在600mg/L以下。其中水解酸化反应器具有一定的抗冲击负荷能力,出水水质较稳定,提高了废水的可生化性,为后续的厌氧处理作了充分准备,外循环厌氧反应器一方面通过采用旋流配水装置使反应器设备布水均匀,另一方面采用小间距斜板三相分离装置提高污水、沼气和污泥的分离效果,并且采用出水回流技术,提高反应器内部水流的上升流速,增加了传质速率,从而提高了反应器的处理效率。使用色谱—质谱联机(GC—MS)对废水处理过程中各种有机物进行鉴定,结果表明:无论是对有机物总量的去除还是对各类有机物的去除,两相厌氧系统都表现出较好的降解效能,这说明两相厌氧系统在处理有机废水方面有一定的优势。本论文的结果为厌氧技术在实际工程的应用提供了可靠的理论依据和技术方法,对甲醇废水厌氧处理的发展和实践起到重要的理论指导作用,对今后的运行调试和其他相关厌氧处理工程的设计运行具有很好的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 甲醇生产废水的特征
• 1.2.1 合成甲醇生产工艺流程说明
• 1.2.2 甲醇废水的危害及水质特点
• 1.3 国内外相关领域的研究现状
• 1.3.1 物化处理法
• 1.3.2 化学处理法
• 1.3.3 生物处理法
• 1.4 两相厌氧工艺概述
• 1.4.1 两相厌氧工艺的提出
• 1.4.2 两相厌氧系统的特点
• 1.4.3 两相厌氧系统的沿革
• 1.4.4 两相厌氧系统的相分离
• 1.4.5 两相厌氧系统的影响因素
• 1.5 课题研究内容
• 1.6 课题研究目的及意义
• 第2章 甲醇废水处理工艺方案与试验方法
• 2.1 甲醇废水处理工艺方案
• 2.1.1 甲醇废水的水质特点
• 2.1.2 甲醇废水处理工艺方案
• 2.1.3 甲醇废水处理工艺中主要构筑物说明
• 2.2 实验的分析项目和测试方法
• 2.2.1 主要分析项目和方法
• 2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）预处理方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 两相厌氧系统的生产性试验研究
• 3.1 两相厌氧系统的启动
• 3.1.1 污泥接种
• 3.1.2 污泥驯化过程
• 3.2 两相厌氧系统运行结果与分析
• 3.2.1 两相厌氧系统进出水COD浓度
• 3.2.2 两相厌氧系统有机负荷
• 3.2.3 两相厌氧系统水力停留时间
• 3.2.4 两相厌氧系统水力负荷
• 3.2.5 两相厌氧系统pH值
• 3.2.6 两相厌氧系统VFA浓度及碱度
• 3.2.7 两相厌氧系统温度
• 3.2.8 两相厌氧系统污泥浓度
• 3.2.9 两相厌氧系统水质水量波动
• 3.2.10 两相厌氧系统颗粒污泥特性描述
• 3.2.11 两相厌氧系统调试运行评价
• 3.3 两相厌氧系统运行过程中的问题分析
• 3.3.1 厌氧污泥的流失问题
• 3.3.2 浮渣、泡沫问题
• 3.3.3 有机负荷和流量的冲击
• 3.3.4 外循环厌氧反应器水温过高
• 3.3.5 甲醇废水中石蜡在水解反应器内析出凝固
• 3.4 本章小结
• 第4章 两相厌氧系统有机物降解分析
• 4.1 色质联机分析两相厌氧系统有机物降解
• 4.1.1 色质联机实验过程
• 4.1.2 实验结果与分析
• 4.2 两相厌氧系统相分离研究
• 4.2.1 相分离的实现对整个工艺的影响
• 4.2.2 相分离对中间代谢产物的影响
• 4.2.3 对两相厌氧工艺的评价
• 4.2.4 两相厌氧系统在甲醇废水处理中的优越性和必要性
• 4.3 本章小结
• 第5章 工程经济技术分析
• 5.1 工程投资费用分析
• 5.2 工程运行费用分析
• 5.3 工程技术及社会效益分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢