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  • 2022-04-22 11:32:42 发布

包头市某企业污水处理工艺研究

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'学校代码10126学号W1243290编号分类号____^.品i备INNERMONGOLIAUNIVERSITY,覇±擎隹论褒(专靈學幢)MA浸T厦較Dli浸恩(〇M]RTATI包头市某企业污水处理工芝研究学院:生命科学学院专业:生物工程研究方向:环境保护姓名:赵挺洁指导教师:周延林肖春.麵賺.勵 学校代码;10126学号:W1243290分类号::编号论文题目包头市某企业巧水处理工艺研究学院:生命科学学院专业:生物工程研究方向:环境保护姓名:赵挺洁指导教师:周延林肖春2015年4月25日 内蒙古大学硕主论文原创性声明本人声明;所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除本文己经注明引用的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得内蒙古大堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在。与我论文中作了明确的说明并表示谢意。^学位论文作者S名.务尼,渡夺:指导教师签名名吝祕.6日瓶IMS.6’7日親.1在学校间研究成果使用承诺书本学位论文作者完全了解学校有关保留,即:、使用学位论文的规定内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或保留并向国家有关机构、部口送交学位论文的复印件和磁盘,允许编入存关数据库进行检索,也可W采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院和导师的知识产权,作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果,须征得内蒙古大学就读期间导师的同意;若用于发表论文,版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。厂学位论文作者签名:指导教师签名:iki:南i0.1日船日期/5.6:7 内蒙古大学硕±论文包头市某企业污水处理工艺研巧摘要在经济和化会突飞猛进的发展下,各级政府和公众开始重视环境的保护,绿色、环保、经济和可持续发展的理念已深入人也,国家对淡水缺乏的现实问题及控制水污染紧迫性的认识不断提升。为了降低淡水用量,科研人员都在对废水处理及回用问题进行实验、研究。本项目是针对包头市某企业污水处理及回用的现状,对采用的处理工艺进行研究改进,目的是提高整个废水处理工艺的处理效率一,使废水进步达标、再次利用。废水处理中首先对预处理工艺的混凝静态试验和漏凝-气浮动态试验进行研??-究,结果表明:进水条件脚为7,CODcr值是170240m/L,NHN值是30g3??50mg/L-20m326-,TP值是10g/L,SS值是%Img/L,采取漏凝气浮工艺处理后,最终四项指标的去除率分别为52%,47%,47%和50%,处理效果较为理想。后期通过对混凝-气浮预处理和PACT工艺的组合,充分利用活性炭的吸附性,大幅提高污泥的活性和处理效果,可对废水进行有效处理。通过实验得出,在普通污水里N、P含量比较低的情况下,建议选用PACT法,PACT法对CODcr、石油类、S1S的去除效果优于普通活性污泥工艺在N、P较高的废水中22我们选用A/0,a/0法在去除N、F上有较大优势。2关键词;废水/0PACT;混凝;气淸活性污泥艦A; 内装古乂学硕i:论文THEPROCESSOFANENTERPRISEOFBAOTOUCITYSEWAGETREATMENTABSTRACTMakeasurtofrogressin化edevelomentofeconomandsocietalllevelsofpppyy,overnmentand化eublicbean化aatentiont;orokctin化eenvironmentreengpgpypg,g,environmentalrotectioneconomandsustainabledevelomentconcethaswinp,yppsuortamon化eeoleandconstantlimrovethenationalroblemofshortaeofppgpp,yppgfreshwaterand化ewaterol山tioncontrolurency.Inorder化reducetheconsumtionpgp*Koffreshwater也eiesearchersonwastewatertreatmentandreu化ofexerimentsearch.,p,ThisroectisaimedatanenterriseofBaotoucitsewaetreatmentandreuseofthepjpygstatusuot;ostudandimrove化erocessint;echnolo化euroseistoimrovetheq,yppggy,ppptreatmentefficiencof也ewastewatertreatmentrocess化ewastewaterreuse巧andardsyp,,further.Wa巧ewatertreatmentinthe巧rstartofthecoaulationretreatmentproce巧ofpgp-statictestanddnamictestofcoaulationairflotationwasstudiedtheresultsshowedyg,-that:化ebestHcoaulationflotationis78化eotimumamountofPACTtechnolopg;pgy---inPAC1.3/L.WhentheinfluentHis78BOD50102m/LCODcr150240m/Lgp,g,g,NH------movaN3047m/LTP1020m/LBODCODcrNHNTPrelratereached3g,g,,,3,047%resectivel5247/)and25%.,py,%Biologicaltreatmentprocessesinwastewaterpretreatment,biologicaltreatmentkchnoloin化estudofcomarisonof化etreatmenteffectoftheconventionalgyyp^activatedsludemethodA/0methodandPACTthreekindsofbioloicaltreatmentg,g 内蒙古大学硕dr论文sstem.TheresultsoftheStudshowthat:inthecommonsewaeinNPcontentisyyg,relativellowsuestedtheuseofthePACTmethodthecontrastanalsisshowsthaty,gg,y,theremovalefficiencofCODcroilSSPACTmethodisbetterthantheconventionaly,,activatedsludgeprocess,sotherefractoryorganicwastewateroflowconcentrationofN,2PPACTref讶red.虹wastewaterbNweusea/〇Phierthecontrastanalsis,py,gh,yshowsthatA2/0methodhastheadvantagethattheremovalofNP.,KEYWORDS:wastewatercoaulationairflotationactivatedsluderocessaVo;g;;gp;;PACT 目录MW:IAbstractII引g1一绪论2.11污水处理工艺的发展21丄1污水处理的背景2U.2污水处理工艺综述21.231.2.1汚水处理厂废水的来源31.2.2污水处理厂废水的性质313目前国内废水治理现状31.3.1m:mk31.3.2气浮浓缩法41.3.3吸附法41.3.4生物氧化法513.5电化学法51.4课题研究的目的和意义5141..谋题研究的目的51.4.2课题研究的意义6二试验研究方法72.1试验方案的确定及可行性分析72丄1预处理方案的确定及可行性分析72丄2生物处理方案的确定及可行性分析82.2试验基本原a92.3研究技术路线92.4测就法和标准102.5试验用废水10H试验污水处理厂113.1预处理试验污水处理厂的选择113.1.1113.1.2113.2123.2.1污泥的培养驯化123.2.2污泥培养驯化期间的指标测定123.2.3生物处理试验方法12四混凝气浮法试验结果与分析13 内蒙古大学硕±论文4.1静态试验结果与分析134丄1混凝剂的投加量对废水处理效果的影响134丄2H对废水处理效果的影响14p4丄3最佳水力斜牛154.2动态试验结果与分析16-4.2.1气浮对BOD的去除效果混凝化-4.2.2混凝气浮对CODcr的去除效果化-4-.2.3混凝气浮对NH3N的去除效果17--4.2.4混凝气浮对TP的去除效果17-4.2.5混凝气浮对SS的去除效果化4.319五生物处理试验结果与分析205.1静态试验结果与分析205丄1废水的酸喔影响CODcr的去除率205丄2曝气时间影响CODcr去除率205.2小结212六普通活性污泥法、a/0和PACT法去除效果对比分析226.1CODcr去除效果的比较226.2石油类去除效果的比较236-.3TP纖效果的比较236-.4NH3N去除效果的比较246.5小S25结论26参考文献27致谢28 内蒙古大学硕±论文引言最近几年,在市场经济突飞猛进的发展下,城市水污染的问题逐步多样化,且趋势一直没有出现好的研究成果,城市污水严重。直到今日,国内外在废水处理的研究领域处理的长期目标是去除有机物和悬浮物。随着污水排,不考虑氮和无机营养盐憐的去除放总量的増加,废水中的营,W及化肥和农药的广泛应用及氮,憐合成洗緣剂的影响下养物质对环境的影邮都日益引起T人们的关注。对废水的处理,不仅可W改善水质:且。,资源可W回收并利用,同时降低环境污染,最终水质达标后在排放有利于保护环境城市面临人曰流动性频繁,带来的生活垃圾日渐增多,且废水在生能力较差,处理、、困难。其废水中主要含有氮、磯、石油类、化学需氧量氨氮有机物等,含氮和磯的(生活废水更难处理:特,其危害主要表现在氮憐对水体环境的影响最为突出的是水体别是封闭式水体)的富营养化,突出表现在藻类的过量繁殖引起水质不断恶化W致湖泊W,退化,鱼类会死亡,同时水资源的利用价值也会降低其,其次是水中溶解氧变少一N、P等物质,将,当该废水用来养殖或灌概时生物吸收并富集了含有微量有机物和严重危害人体健康。其二,这些有毒物质也会直接将生物毒害。因此,污水在排放前必。须经过适当的处理,达标后在排放一随着污水回用标准日趋严格,生化处理已无法满足这要求,新工芝、新技术在处理过程的研发力度正在加大。本文章W包头市某企业的污水处理工艺为研究对象,根据水处理的效果,改进工艺,废水回用不合格的问题,我们要加大污使污水能够达标利-气浮预处理用。首先对包头市某污水处理企业的废水通过混凝,之后进行生物处理,通过对实验结果的对比,确认生物处理系统的处理效果,提出可行性建议,在推动废水治理及废水回用等方面均有重要意义。--1 内蒙古大学硕±论文—1.1污水她1工艺的发展1丄1巧水处理的背景‘一五"一2006年,我国在《十规划纲要》中第次将节能减排列为约束性指称,将主要的污染物总量减排作为调整经济结构,转变经济发展方式,推进科学发展的前提。据相关报道我国某些企业的污水含量在送几个指标中占有重要比例,因此对污水处理厂的减排成为了工业减排的重点。针对产生的污染物,,企业首先采用了末端治理的措施末端治理可W缓解或消除生产活动对环境的影响。。国家加大力度对企业的投资,要求企业建立污水处理设施提高工业企业的污水排放的治理效果,也是工业废水污染控制的重要内容和基本途径一之。经处理后的工业废水水质应符合污染物排放标准或污染物总量控制要求。当工业企业的水环境容量较小,生态环境脆弱,易发生水环境污染,需特别保护时,工业废水排放执行排放标准中的特别限值的规定,重点控制工业废水的各项指标W。1丄2污水处理工芝综述一一般情况下一,城市污水处理工艺可分为级处理和二级处理,级处理包括物理处理和强化处理,二级处理包括生物处理和污泥处理。一级物理处理通过沉淀一、过滤可去除悬浮物等固体物质。设备简单般有格栅破一 ̄碎机,沉砂沉,,级处理后30%沉淀沉等经过,BOD含量可降低20%左右,SS可55%-N和T-P去除降低左右,NH3很少。一。级强化处理又叫化学或物理化学处理,主要利用化学反应原理处理污染物特一些基础建设落后地区别在,为使污水排放达标而经常采用,且二次污染可能性较一小>、成本较低,易于采用。在结合些混凝剂之后,可使BOD、COD去除达4050%SS的去80%(^上,除也可达左右。edH和7-5化学除磯加F.5s生成憐酸铁,值;加硫酸铅生成磯酸错,H5;加氨,pP氧化巧生成Ca5(P〇4)3〇H,pH值大于8.沪。当采用无机混凝剂与PAM复配化药剂用量明显降低。如果选择最佳投加量,去除率较单一漏凝剂好,去除效果良好。--2 内蒙古大学硕壬论文1.2污水处理厂中废水的来源及性质1.2.1巧水处理厂废水的来源一污水处理厂的废水般有两种;生活污水和工业废水。生活污水主要是小型工厂和居民维持正常生活,产生和使用后排放的废水。一工业废水是指工业生产整个过程中排出的废水及废液,可能含有部分用料、中间产物及生产过程中产生的二次污染你极容易造成环境污染,也是造成我国水污染的重要原因。1.2.2污水处理厂中废水的性质。,W生活污水为主的污水厂,污水颜色大呈灰褐色或栋褐色如果颜色变换明显呈绿、红、黄色等,可能有其他废水混入,包括工业污水。城市污水的指标主要包括、、(H)及无机物指标和有化物指标,其中无机物指标包括氮、憐无机盐类酸碱度p重金属离子,有机物指标包括生化需氧量量(BOD)和化学需氧量(COD#。1.3目前国内废水治理现状目前,废水处理的工艺主要有W下几种:1.3.1混凝法一化学混凝法沉淀工艺是种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术。由于水合作用、布朗运动及微粒之间的静排斥力的存在,胶体粒子和微小悬浮物能够在水中长期。保持悬浮分散的状态而不发生分层,即胶体的稳定性分离胶体用重力沉降的方法是不能实现的,在废水中投加混凝剂,发生电化学反应使废水中的悬浮物、胶体和可絮一凝的聚集成具有定的絮凝体。沉淀是利用沉降设备实现絮凝体液固分离开来,把,使其沉入沉降,并随着污泥排除部分或全部有害物质浓缩到污泥里,水质清澈得到一进。,、沉降步净化,污泥可进行无害化处置因此,它们可W相互聚集再通过过滤或气浮等固液分离方法使其去除。所需设备比较简单,运行费用比较低,操作也比较:容易掌握,并且处理效果好,连续或间歇运行都可从下面举例来说明W一关卫省等利用复合型絮凝剂XG977来处理废水。XG977混凝荆是种无毒无。害的物质,夕h观呈,化学,是W聚合硫酸锅铁、巧盐为主的多聚物淡黄色性质稳定-3- 内蒙古大学硕壬论文其试验结果表明:经过该絮凝剂处理的废水有很好的效果。在同剂量下XG977混凝剂和聚合氯化错在废水处理中,XG977混凝剂效果更优,且污泥体积较小,沉降性较好,所需费要比使用聚合氯化错节省20%。张耀斌W、王鸿道等利用适当混凝剂对废乳化液进行破乳絮凝,首先,出水通过生物接触氧化装置,然后用煤渣灰吸附,可使pH由。.0降到7.1、石油类去除率达到99%、CODcr去除率达到95%W上,出水水质清澈透明、无色无嗅,完全符合出水水质,解决了由混凝絮渣引起的二次污染。赵雅芝等W采用聚合硫酸错作为混凝剂来处理含油废水,选挥聚丙擁欧胺作为助凝細含油废水经处理后,油、CODcr去除率分别达到%%、85%1^上,从表观来看出水澄清、透明,且工艺简单。,易操作1.3.2气浮巧缩法气浮浓缩法按微气泡产生方式来划分,可分为加压溶气法、真空气浮法、电解气一浮法和分散空气气浮法--。气浮法是固液分离或液液分离的种技术,它是通过某种-方法产生大量的微气泡,有时还需要加入混凝剂或浮选剂.,使废水中粒径为02525或水中悬浮颗粒粘附在气泡上一畔的乳化油,随气泡起上浮到水面,从而达到去除W悬浮物的目的。在污水处理中足力溶气法应用比较多,这种方法是设备简单、耗电量少,效果良好,工艺较为成熟。其它方法在污泥浓缩中不多见。1.3.3吸附法一一活性炭是种黑色疏松多孔的碳单质,作为种良好的吸附剂,能够吸附气体、有机*物等,可W使被净化物得到净化,主要成分为碳,包含少量其他常见元素。市场2?上普通活性炭的比表面积大约在5001500m/。g间,科研用活性炭比表面积更高活性炭的使用缺点包括成本髙一,再生困难。所W考虑成本的缘故,般只有在废水的深度处理中才会用到。1.3.4生物氧化法一般有生物过滤法和活性污泥法两种废水生化处理。其原理是可W利用微生物将其分解氧化成为二氧化碳和水。前者是在生物滤池內,使微生物附着在固定的载体上,废水从上而下散布,在流经滤料表面过程中,废水中的有机物质便被微生物吸附和分解破坏一。活性污泥法是向废水中连续通入空气,活性污泥法经定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。在曝气池内利用流动状态的絮凝体作为净化微生物的载体,通过吸附、浓缩在絮凝体表面上微生物来分解有机物。该法是在人工充--4 内蒙古大学硕±论文。氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,W分解去除污水中的有机妆严。1.3.5电化学法一电化学法作为种新兴的废水高级氧化处理技术,在国内于上世纪80年代就已投入应用,但到目前为止,该技术仍未有很大的发展,目前还没有日处理量在1000吨废水W上的实例/电化学法主要的瓶颈是电化学技术存在阳极极化、鈍化、结垢现象,便会形成纯化,在电极表面转化成致密的氧化膜,进而使电极纯化,阻止反应进行。有人设计了电化学协同降解有机废水,将电化学技术和其他技术相结合,进一步拓宽电化学的应用范围,也有人对进水方式进行优化,并且利用脉冲电源和一自动换向技术。虽取得定成果,但效果并不理想,加之系统运行成本较高,较难用于实际。为了实现良好的效果,我们需要形成多级处理的工艺,使出水水质达到废水排放标准。.1.4课题研究的目的和意义1.4.1课题硏究的目的随着我国现代化工业的快速发展,水污染问题变得越来越严重。水污染也导致水体中浮游生物富营养化,破坏水资源的利巧价值,从而影响水体的自净。因此,废水的治理问题越来越得到重视。、目前绿色经济和可持续发展的理念已深入人也,为了保护环境减少污染、节约用水、降低水耗,废水经处理的回用水能够达标排放,国内某污水厂针对不同的工业废水采用混凝-气浮预处理--、生物处理、厌氧缺氧好氧生物脱氮除磯工艺2工艺H级处理工艺(A/0,且W生物处理为主期达到回用水标),反硝化及准一。但是,针对工业废水处理耗资大,排放废水难W达标技难题,我们对包头市某企业废水处理的某段工艺进行改良,使废水不仅达到H级进水要求且W最佳比例投放原料节省耗资。1.4.2课题研究的意义伴随着政府和居民对水环境污染严峻的现实W及控制水污染紧迫性的认识不断提升。针对各种废水中,王业废水的排放量大、成分复杂等问题,控制水污染的技-5- 内蒙古大学硕±论文术也在不断发展。本课题是将混凝-气浮预处理与生物处理改良工艺用于污水处理一-些厂废水的处理,混凝气浮预处理过程中可W去除大部分浊度和石油类,还有CODcr、氨氮化合物和SS等。在当前的污水处理工艺中利用生物处理主要有兰种工艺工艺2、A:PACT0工艺和活性污泥法。PACT工艺是利用活性炭有吸附性的2一一一微生物膜,实现对废水中的污染物质去除作用。A0工艺是种厌氧缺氧好氧生物脱氮除磯工艺,在处理难降解有机物有显著的效果。作为传统的活性污泥法对有机物有良好的去除效果。所W将H种工艺应用于污水处理厂废水,并对H种工艺进行比较分析,为新建、改建、扩建污水处理工艺设计提供借鉴。本课题将某企业汚水处理进行应用基础研究,具有很强的针对性和实用性,其意义不仅在于理论上的探索,而且是对生产实践的创新。-6- 内蒙古大学硕±论文二试验研究方法2.1方案的确定及可巧巧分析2丄1预处理方案的确定及可行性分巧根据污水混凝沉淀试验结果混凝的目的是把粗分散的颗粒,经过沉降或过滤的方法分离除去,聚合盐类的混凝剂包括聚合氯化铅(PAC)和聚合硫酸铁,迭两。种聚合物受温度影响较小,吸附效果好除细菌、病毒和其他处理经常被使用,同时去除色度和浊度的杂质污染,动植物纤维及各种有机物构成的生化需氧量或化学ww一过程在水处理技术中是不可缺少的环节f需氧量,从而使水质得到净化。这。-实验需仪器设备;六联揽拌器2型)、CODcr、722N分光光,酸度计(PHS20一度计、气相分子吸收光谱仪、BOD快速测定仪(型号2巧、十万分之天平BT224S-(型号)、电热鼓风干燥箱(型号〇以1012)、滴定架、各种体积的量筒和烧杯。各设备运行正常,可真正测量到水体各相指标,反应水质情况。药品:混凝剂;;混凝试验需要测量废水处理前后的水质指标包括pH值、--CODcr、碱度、氨氮、BOD、TN和TP浓度等W观察混凝处理效果。综上所述,实验室设备完好、药剂齐全后,可进行混凝试验。2丄2生物处理方案的确定及可行性分析一处理废水的方法采取好氧生物法和物化生物法联合工艺一活性,粉末活性炭I一一U1污泥法、传统活性污泥法和厌氧缺氧好氧生物处理法且具有许多优点。故可设计两种方案:一一方案:粉末活性炭活性污泥工艺.。,工艺流程如图21所示-7- 內蒙古大学硕-上论文活性炭进水I曝气池沉淀池—?1山水*—?剩余污泥巧流污泥 ̄ ̄困2.1粉末活14^汚泥工艺難-工艺的先进性;从粉末活性炭活性污泥沉降速率来讲,其王艺比单纯活性污泥沉降率要大,从而提髙固液分离效率,提升出水水质质量。原理在于充分利用粉末活性炭的吸附作用,提高生化需氧量和化学需氧量的去除率,改善污泥沉降性能;能提島对色素、难生物降解污染物的去除率;能吸附废水中的洗緣剂,减少曝气池表面的发泡危害5在降低SVI中也能降低污泥膨胀膨胀系数,使污泥沉降性tw能得到改善。该工艺的缺点:运行费用较离。方案二:传统活性污泥法为了使试验更具有可比牲,设计了方案二,采用传统活性污泥法处理含石油类一一有机废水。原理;水流呈推流型,废水及回流污泥般从池体的端进入,有机物与污泥充分接触,且沿操作方向下降。污泥经历了W对数期到平衡期,甚至到衰老。期,完成了吸附和代谢的过程优点:处理效果好,废水处理程度灵活,可高可低。工艺流程如图2.2所示。废水曝气池沉淀池__???处S/K*?剩余污泥回流污泥图2.2活性巧泥法基本流程Fig,2.2Thebasicrocessofactivatedsludemethodpg传统活性污泥法通常适应于处理低浓度有机废水。通过试验,将二种方案进行对比,确定最佳的处理含石油类废水的方案。2.2欄舍基本原理-8- 内蒙古大学硕女论文(1)活性污泥法基本原理活性污泥法是W活性污泥为主体,利用好氧细菌分解污水中有机物质的处理方法。活。活性污泥是废水中具有生命力的多种微生物类群组成的肉眼可见的絮绒物性污泥法主要利用活性污泥中的好氧菌及其它原生物对废水中醜、氯等有机物进行吸附。,然后进行氧化分解,把有机物最终变成C〇2和H20活性污泥法处理废水中有机物可分为生物吸附阶段和生物氧化两个阶段。传统活性污泥法处理系统存在的主要问题是在沉淀池中容易产生污泥沉降性能不好,大部分污泥不沉淀而随水流。出,使出水水质透明度降低活性污泥法对氮、憐去除率也较低,运行效果易受水fw质、水量变化影响。(2)气浮法基本原理气浮就是指水中的悬浮粒子能够与微气泡相互粘附,形成比水密度小的复合一。体,气泡将带上悬浮粒子起上升到水面因此,气浮分离要想实现必须具备W下H个条件一二;第就是要产生大量的细微气泡要有不溶性的固态讓液态悬浮;第tw体。:第H使悬浮粒子能够与气泡互相粘附2口)/0基本原理a22n——八/0处理工艺是AaerobicAnoxicOxic的英文缩写,a/〇生物脱氮除憐工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除憐工艺的综合。它是厌2一一//0氧缺氧好氧生物脱氮除縣工艺的简称,A0在70年代由美国专家在A方法(一厌氧好氧除麟)的基础上开发出来的,该技术可W实现将废水脱氮除磯,可W一二级处理一看作是种深度技术。该技术在A/0(厌氧好氧除麟)中添加缺氧池,一将好氧池流出的部分混合液回流到缺氧池最前端,实现硝化脱氮。13研究技术路线一难题本课题是W某企业污水处理作为研究对象,针对其回用废水不合格这,对-+生其某段工艺进行改良工艺是对废水进行混凝。。其气浮物处理试验的比对普通活2工艺H种性污泥法、PACT法和A/0工艺。最后对比处理系统处理效果,定期取水样进行分析。2.4测定方法和标准试验测定指标及方法见表2.3。表2.3分析项目及所用标准方法--9 内蒙古大学硕壬论文Fig.2.3AnalysisofIheprojectandstandardformM攝 ̄ ̄i过滤后废水化学需氧敢ODcr重络酸卿敵B11914892过滤后废水生化需氧量BOD微生物传感器快速测定法-3过滤后废水氨氛畑-N钢氏试剂比色法曲幻5200934废水悬浮物泌重量法她-119m895过滤后废水总喔酸碱指示剂滴定法6废水pH玻璃电极法GB6920*867废水溶解ftDO满量敵B7489*878废水石油类红外脯法9废水总磯巧禅抗分光光度法08。8典-8910献臟HJ-/T1992005。污泥污泥沉降比〇sv/〇体积比口污泥污泥体积指数SVI计算。污泥混合液致淫固体浓度MLSS重量法14污泥银合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS灼烧称重法2.5用废水试验所用废水采样来自包头市某企业污水进出水口,城镇二级污水处理厂排放2.42.5、表2.6。标准见表,回用水水质标准见表表2.4城镇污水排放二级标准Fig.2.4Twoemissionstandardsofurbansewage-N-性质pHCODCT/in/lNHs/m/LBODying/LSS/m/LTPm/Lg>ggg一6 ̄9<<数值100<30^030苗.0表2.5回用冷却水水质标准Fi..5Rclinliwaterualitnddg2ecygcoonstaargqyHCODcs-N/m/LSS/m/性质pr/mg/LNHag石油类/mg/LgL浊度/NTU ̄6-<三—<数值,58.560.0£l.〇5表2.6锅妒补给水水质标准Fi.2.6Boilerfeedwaterualitstandardgqy-10 内蒙古大学硕±论文HH-N/mLSS/m/L性质pCODcr/mg/LNag/石油类/mg/Lg浊度/NTU——<6-.5S.5<60.0到0.05.5数值三试验污水处理厂3.1预燃禁孙5MT的选择3丄1混凝-气浮试验工艺流程-3混凝气浮试验工艺流程见图.1。揽拌投药^气浮池出水I反应器一?,加水III..^1-空压机进水箱(i)泉〇图3.1气浮工艺流程Fi.3.1Flotationtestrocessgp3丄2混凝-气浮试验方法本试验由静态试验和动态试验两部分组成。静态试验来确定最佳条件,包括投药量、pH值和水力等其他条件。动态试验是刮隐上层悬浮物,调节PH值到7左右,为后续气浮和生化处理做准备。取水样进行实验分析。3.2普通活性污泥生物处理试验-11 内蒙古大学硕壬论文3.2.1污泥的培养驯化污泥的培养驯化完全按照本污水处理厂多年的经验进行调试一过程由污水处,这理厂的技术人员进行。3.2.2巧泥培养驯化期间的指标测定污泥培养驯化完成后对曝气池中的污泥指标、包括进出水CODcr进行了测定,测定见表3.2。表3.2期I化后曝气化的CODcr测定结果Fig.3.2ThedetenninationresultsofCODcrinamtiontankafterdomestication ̄〇测定时间进水CODcrm/L)出水CODcrm/L去除率(乂)(g(g)33曰-3401150^月1月17曰-29390693月化日3月22日.3当驯化期间测得污泥的MLVSS/MLSS达到80%W上,说明驯化后污泥活性已增-强n号CODcr.,污泥培养结束。由表3.2可知3月口号的去除率为626%,,从3月23号后,培养污泥的曝气池将二级生化处理,不间断排放污泥,污泥的浓度也随一之进步降低。3.2.3生物处理试验一静态试验:需进步确定最优条件。2动态试验由PACT、a/0、普通活性污泥兰个生物反应系统组成,将二级废水通过累流迸H个处理系统,生物反应之后,出水分别进入各自的出水箱,在此过。程测定进出水各点的水质情况,对处理系统的运行进行比较,确定最优流程见图3.3。-12 内蒙古大学硕-上论文■…-出I户^ ̄ ̄水酸:i。。。/,1。「°°…-*器LI;{1I:反应器__I\/!粉末活性炭.^--!水T7I。。。。i:。/1Ir—°。。。ZZ:/反应器2;丄?蠕动索!!出_水进水箱76l5Wn器3鼓风机祕I图3.3生物处理系统工艺流程图ioliclfldiramFitreatmentsstemrocessowag.3.3Boayggp-13 -内篆古大学硕:1:论文四混凝-气浮法试验结果与分析4.1静态试验结果与分析据污水处理厂技术人员的多年经验,气浮试验所使用的混凝剂经常使用聚合氯化锅(PAC)或者聚合硫酸铁fFS),这两种混凝剂届于无机高分子化合物,受温度影响较小,吸附效果稳定,pH值适用范围较宽,在用量较少的情况下即可得到较好的混凝效果,且有出水浊度低、色度小的优点。4丄1混凝剂的投加量选择实验H=l24m在p7的固定处理池中先投放0.5mg、.Omg、.0mg、.0mg、6.0g、7.0m聚合氯化锅(PAC)350r/min,g,快速揽拌3分钟,转速为然后在慢速揽拌10分钟,之后静置沉淀30,,转速为lOOr/min分钟取上清液,分别测其浊度、CODcr和BOD的含量,计算去除率,然后增加投放量到l.Omg重复同样步骤进行460测定.0、.0、.、7.0.1。,继续增加投放量到2等进行测定。去除效果见图4撕.■70-CODcrA抓一+B0D:如-+浊度务…1啡-30-20.10IIIIII1Q0.512467PAC投加量(■£/〇图4.1PAC投加量对废水处理效果的影响F..eecaddnefecaarig41fftofigPAContheftofwstewterteatment,观察得知,当混凝剂投加很少时,很难观察到絮凝现象随着投入的增加,可AC投入的W从中观察到絮凝体的变换。由图4.1可知,随着P逐渐增加,浊度的去除率先出现上升,当投加量由化5mg/L上升到4.0mg/L之间时,浊度的去除率从-14 内裝古乂学硕vt:论文50%增加到80%;投加量达到4.0mg/L时,浊度去除率达到最大值80%。此后,随PAC投加量的增加。着,浊度去除率没有出现上升,反而在下降综合比较,确定PAC的投加量为4一.0m/L。实验说明絮凝剂的投入并非越多越好g,引起这结果可能是过量的絮凝剂会使稳定的颗粒再一次脱稳。4丄2押对废水处理效果的影响H一当实验水样pH值较低,混凝效果较差,混;但当p值增加到定得范围时凝效果较好,随着pH值的增加,混凝效果又开始变差。产生W上现象的原因主要是PAC的水解聚合形态强烈地依附于水体的pH。在低pH时,PAC的水解形态为4+3+单体形式,在中性范围内为多核水解产物AM0H、Al〇H,H)|76()i5在此p条件4-下,PAC表现出的絮凝效果最佳。高pH时,PAC为A1(0H)3、Al(OH),聚娃-2-+oh=a硫酸韦)h3i〇。。)80r+2H:::4丄3--?^50-JNC0DcriI-40^-a-她巧(入到六联揽拌器番-中30;^:君巧八〇,肩动攪:::品_^-20拌器户的水样分别用■m10I攒拌30r/lOmin关;^'■■■■■闭攒0-N的含马,计算,量306090120巧0180‘rmn槐拌速度(/i)-80-一一■aCODcr^50夺-NH3N^;;:;三--X20/-10306090120150180揽拌速度(r/min)-15 内裝古火学硕丄??论文图4.2揽拌速度与去除率关系4.2Therdaibe打g.tonsh*tween化eremoval巧化andstirrinseedgp由图4.2和实验现象综合分析可知,投加混凝剂处理后,揽拌速度为90r/min时,其对各项指标去除效果最好,形成的研花絮体密实,静置30min后水样澄清-,对水样进行测定、B,其浊度OD、CODcr、TP去除率分75%别为、50%、40%-、45%NHN去除2%这个条件,3率4下综合指标最好,故其为最佳水力条件。4.2动态试验结果与分析混凝-气浮动盗试验是从2014年1月1n到10月31日每月对出水口水质进行取样分析,测定各项指标。4-.2.1混凝气淨对BOD的去除效果每月取混凝-气浮前后水样各200mL,静置过滤后,利用微生物快速传感器等设备,进行BOD测定。见图4.3。120r化0I畅越参黃UJ3,!4WBf!10。巧巧n斯BOD圏4.3么除效巧与时间的乂系4巧..3herelationshtgtipbetweenheBCDremovalefficiencandtimey-D4.2.2混凝气浮对COcr的去除效果-每月取混凝气浮前后水样各200mL静置过滤后-,采用GBl191489重络酸钟法进行CODcr测定。见图4.4。-16 肉裝古乂学硕:t论文扣%-Dcr去除率相。混凝由图知,CO对比较稳定且能达到气浮能有效的降低后续生物处理的有机负荷,实验效果良好。30060.0「1么么250说.0吝200.‘化。Iw.〇\二:||II一*叫::111]II11!68/9/10f1U2巧3//4JJ5///y7///Jj》巧"泌图4.4CODcr去除率巧g.4.4TheremovalrateofCODcr42NH-N的..3混凝巧淳对3去除效果-200mL混凝-H每月取气浮样品并过滤后,采用J5352009纳氏试剂比色法测NH-N的53量,见图4.。放r50.0W'泌'0■■■进*I■II多.-WI250;出水J■圓II11W'。^11!去除串111LLI1^-.lirII891Q1巧2月Z巧4巧5巧6巧7丹巧巧巧巧巧曰期4NH-N去除效果图图.53-.Fi4.5TheremovaleffectofNHNraHg3gp-50L时。由图可知,进水中氨氮含量在30mg/,去除率最佳状态达到47%左右44混--P.2气浮对T.凝的去除效果-17 内蒙古乂学硕:I论文200mB-11每月取大约l水样,采用分析方法G89389巧键抗分光光度法来测定T-P量4.6,见图所示。巧3501刪flKiilJ1//2/J3/J4fj5J6/y7//8"9/;10/J分m搁46T-P图..的去除效果与时间的关系F4-.6liimeig.ThereatonshipbetweentandtheremovalefectofTP由图可知-,混凝气浮工艺对废水中总磯的去除效果良好,去除率在25%左右。4-.2.5混凝气浮对悬浮物的去除效果-每月化混凝气浮后的水样lOOmL,采用重量法测定SS量7。,见图4.爲翊[iMMa?4:今23I?弓.弓i.二.弓.导5身;-弓二3图4.7SS去除效果与时间的关系Fig.4.7TherelationshipbetweenSSandtheremovaleffectoftime由图可知,SS去除率在50%么右。这是由于聚合氯化铅水解并发生中和反应,形成沉淀。当悬浮絮凝体增大和沉淀速度的变快,就可提高SS的去除效率。4.3小结(1)确定混凝剂的最佳投加量为4.0mg/L,最佳pH为7,最佳水力条件是90r/min;-18 内蒙古大学硕±论文--cr240m/L78COD为170,明,口,进水pH为g)混凝气浮运行试验结果表---SS326-1020m/L-,为-/LN为3050m/L,TP为BOD50102m,NH3gg为g381mg/L时,去除率分别达到52%,47%,47%,25%和50%。-巧 内蒙古大学硕1;论义五生物处理试验结果与分析5.1静态试验结果与分析本试验是针对普通活性污泥法所做的小试验。通过静态试验确定最佳H值和p最佳曝气时间。5丄1废水的酸碱度影响CODcr的去除率51影响情况见图.所示。巧I树CA—m■ ̄ ̄l拓证cCmelfm诚宝/)W■_I扣巧净至巧;£?〇&5T.07.5£.05.5图5.1pH对CODcr去除率的影咱巧昏5.1TheefectofHonCODcrremovltparae由图5.1可知,当pH<7.5时,CODcr去除率提高H>7.5cr;当p时,COD去除率下降=7.5,最终确定pH为最佳酸碱度值。5丄2曝气时间劇向CODcr去除率先将废水pH调节至7左右,投入活性炭l.Og,进行不间断曝气20小时,分别取不同时间的废水,进行测定,去除率见图5.2。-20 内裝古乂学硕I:论文100r801'8。'??一eSgI■圓厂I^-:iniiiiiii0.52.05.08.010.013.01620、)DcrmL ̄a浓度(g/)曝气时HhlK)?—?—000〇去除率(%)图5.2曝气时间对CODcr去除率的影响巧.5.2Aerationtimeontheremovalra化ofCODcrg52可ODc。由图.知,Cr去除率逐渐并不随着曝气时间的延长而提高当曝气时间超过16小时而降低,证明大部分的可降解物质均已降解,确定最佳,去除率反曝气时间为16小时。5.2小结H=普通活性污泥法处理废水最佳操作工艺条件为:p7.5,曝气时间为化h,活性炭的投加量为1.3g/L,此时CODcr的去除率达到80%左右,出水水质浓度达到T废水综合排放的标准。-21 :内裝古乂学硕:|论文2六普通活性巧泥法、a/0和PACT法去除效果对比分析这三种处理方法的进水为混凝-气浮处理后的水。通过对H套处理系统的出水CODcr、氨氮、SS和石油类、重金属的去除效果比较,得出这兰种方法在包头市某企业污水处理方面的最佳适用范围,同时为包头市污水治理提供科学合理的方法。6.1CODcr去除效果的比较200mLD从污水处理口的出口取水样,测定n期与COcr去除率,见图6.1。;IsrrII:化J1JJ」IJIJJJIJI」.L333-3S3:3;53;:弓弓..弓:旅弓A图6.1CODcr去除率的比较Fi.6.1Comariso打oftheremovalrateofCODcrgp2由表中可W看出A/0工艺和普通活性污泥工艺对CODcr的去除率均在60%左2右,而PACT工艺要比活性污泥工艺和A/0工艺的去除率提高15%左右。原因主要是在PAC的固液接触面上,粉乂状活性炭和部分微生物发生强化作用,微生物酶渗入活性炭微孔进而降解了有机物,并促进活性炭再生,使得出水水质改善,达到相应排放标准。-22 内架古乂学硕±论文6.2石油类去除效果的比较每月用玻璃瓶分别取大约1L的出水口水样,测定石油类含量,见图6.2。KrSrJ「「「。「^J5「「「「F—Zr画替通巧巧XmA2/0化巧DPO棟、巧—巧*.:>..:■一L^^L_^^_三二—??一?.T一1二:!3.二r■分巧月份图6.2石油类去除+的比较Fig.6.2Comparingtheoilremovalrate2由图640%-.2可看出,普通活性污泥法和A/0对石油类的去除率大概在50%么右,相对比较稳定,而PACT法的去除率在55%左右。这主要是取决于活性炭的吸附特性。活性炭的主要成分除了碳W外,还含有少量的氨、硫、水分及灰分。它的吸附作用包括物理和化学吸附,巨大的比表面积和特别发达的微孔是活性炭所具有的。通常活性炭吸附容量大、吸附能力强主要原因是活性炭的比表面积22800m-2000m高达/g/g。6-.3TP去除效果的比较--每月分别取曝气后的水样100mLTPR期与TP,测定,去除率的关系见图6.3。2-如图6.3,PACT法和普通活性污泥法对TP的去除率在80%左右。A/0的去2除率在90%左右,A/0生物脱氮除憐工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除麟工艺的综合是在厌氧池中进行的,在首段厌氧池进行麟的释放使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降,另外-23 内蒙古大学硕上论文一-NHN因细胞合成而被去除部分--N浓3,使污水中NH3N浓度降低,但N03度并不出现变化。在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流海合液中带入的大量N0-N和N0-N还原为N322释放至空气,因此BODs浓度继续下降,n〇-生化降3n浓度大幅度下降,但磯的变化很小。在好氧池中,有机物被微生物--解,其浓度继续下降N浓,N0;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3度显著下降3"N化度显著增加[1。,而磯随着聚磯菌的过量摄取也W较快的速率下降PACT工艺普通活性污泥工艺相比,其优点是活性炭与絮体相结合体密度增大,絮及活性炭的多孔性,从而提高了降解能力。:CCPK-■rnr11rn:WI1I■Iw*苗III'5--l\M軟lj—:^^"1■i-Ir:?;A奠.i!i'iI1I——__一一IMMMi_-j^I_0?一*Mm^-m王i:.弓;.弓:.弓.弓5马C与.弓S.弓r马二弓分<^月者6-图.3TP去除率的叱较-F.6.omasonotremovaraofPig3Cprifhel化T-6.4NH3N去除效果的比较-由图6.4可知N的去除,比较PACT王艺和普通活性污泥工艺对NH3率,分22别是65%和55%左右,A/0去除率在80%左右。于其他工艺相比较,A/0的去除率还是较高,而PACT法又优于普通活性污泥法。主要是投入可W改善系统自氧菌浓度一,提升脱氮性,在污泥硝化的同时,添加活性炭可防止定程度的污泥絮体流失一,还可吸附部分抑氧茜的毒性物质。-24 内裴古乂学硕±论文巧广-UliiiUlilUJ1「-hi!i。-hu■I.誦-r'‘VI■Ii1>1一_ ̄1__tQ__一__么■___j_二1.弓2.弓2i.aSBs.:.535.3l:s写弓弓分知A6NH-图.43N去除率的比较NH-F.6.4omasonoremovaraigCprifthelteof3N6.5小结(1)在普通污水里N、P含量比较低,建议选用PACT法,对比分析可知,PACT法对CODcr、石油类、SS的去除效果优于普通活性污泥工艺,所W对含有ACT一低浓度N、P的有机难降解废水首选P法。其优点:投入定量粉末活性炭不。仅仅可W改善污泥活性并且提高污泥沉降性能,同时提高系统抗冲击负荷的能力PAC-因生物污泥有磨损性,故对各种机械W及污泥处置设备要求有较高的耐磨2性。同时A/0的投资大、能耗富和运转费用离,而且操作较普通活性污泥法复杂。在同等条件下,优选普通活性污泥法。22(2)在N、P较窩的废水中我们选用A/0,对比分析可知A/0法在去除N、P上有较大优势。其优点:污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微化物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除憐的功能。-25 内蒙古大学硕±论文结论论文主要探讨某企业产生的废水处理工艺改进情况,通过査找资料W及结合污水处置具体工艺-,在几个月的时间里比较混凝气浮预处理及生物处理对所排放废水的处理情况,并通过实际数据证明该工艺能达到预期效果,为污水处理新工艺研究提供支。通过查找资料、反复试验、数据分析得出:持1^1下结论1在实验前期首先选用两种混凝剂,即聚合氯化侣(PAC)、聚合硫酸铁(PF巧分别()-、对有机废水进行混凝气浮预处理,实验在改变絮凝剂的投入量pH值、水力等环境条件,测定值显示PAC在确定的最理想条件下,得出对浊度、石油类和CODcr兰项指标的去除效果均比采用P化工艺的去除率高的结论,故而后期选PAC作为混凝剂。2混凝气浮在实际的操作表明,进水条件H为7,CODcr值是17(K240m/L,()pg ̄-3K50m--NH3N值是(g/L,TP值是l(K20mg/L,SS值是326381mg/L,采取混凝气浮工艺处理后,最终四项指标的去除率分别为52%,47%,47%和50%,处理效果较为理想。?77.5之间时,投入PAC量1.3/L0)前期的实验我们知道,在阳值为g为PACT工艺处理有机废水最佳条件。试验期间改变活性污泥指标,设定曝气时间为16h,CODct去除率商达80%,表示PACT工艺在处理污水中能取得良好效果。4-化好氧污泥与普通活性污泥在污水处理的效果上相比,相差不大,但因()酸一般情况下更容易选择该工艺普通活性污泥操作简单,。而PACT工艺与普通活性-污泥在对CODcr、石油类、NH3N四者处理中,PACT工艺更加适合,是处理此类5%-废水最优选工艺,去除率分别提髙1、5%15%、10%。-工艺的组合5通过对混凝气浮预处理和PACT,充分利用活性炭的吸附性,()大幅提高污泥的活性和处理效果,可对废水进行有效处理,使其满足城镇污水排放二级标准,继缕深度处理后,均可达到回用冷却水和锅炉补给用水栋准。6在普通污水里N、P含量比较化的情况下,建议选用PACT法,PACT法()对CODcr、石油类、SS的去除效果优于普通活性污泥工艺:在N、P较高的废水22/0A/0中我们选用A,法在去除N、P上有较大优势。-26 内蒙古大学硕±论文参考文献工业出版社4-山张尊举,伦海波,张f二志水污染控制案例教程[M].化学,2013,777.闷余途申,郭茂新,黄进勇.工业废水处理及再生利用[M].化学工业出版社,北京20-1389,工业出版社2006闽冯敏.现代水处理技术[M].化学,,-4关卫省等.冷轨废水处理的试验研究内.上海环境科学,1997,12:1719.[]--工艺治理废乳化液的研究阴济境保巧张耀斌,王鸿道.混凝生物接触氧化煤渣灰吸附^-¥..19961):1617(-.混凝法处理含油废水研究化环境保护科学1;5860.脚赵雅芝等,1996,22()-7.用于废水处理的气浮技术J.中国环保产业.王树志,肖安,2004,3234[][]-..工业水处理;70脚周岳溪循序间歇式活性污泥法处理漂油废水阴,1994,14(1)72.9李润生..[],李亂聚氯化铅巧态与混凝效果研究阴中国给排水,2002(18)[10]己宾科夫读,郭连起牌)対论水的混凝岡.北京:中国建筑工业出)^社,1982.)|4口"邹家庆主编.工业废水处理技术[M].北京化学工业出版化2003.-周岳溪.循序间歇式活性污泥法处理漂油废水….19941.口。,41:7072()[巧C.P.leslieGrady.废水生物处理[M].北京;化学工业出版社2003.-肖昆林.气浮塔处理含油废水的研究机..工业水处理2002:3739.,22(1)[W.、科技天地.:大科技杂志社.I巧陈妍大科技町北京,2010-27 内蒙古大学硕d:论文致谢本论文是在我的导师周延林教授的悉也教导和淳偉教诲下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。非常感谢导师多年来对我学业上的悉也指导W及人生态度上的积极影响。从课题的选择到项目的最终完成,周老师都始终给予我细也的指导和不懈的支持。导师渊博的专业知识,严谨踏实的治学态度、真诚待人的品德风范W及追求不止的事业作风使我受益终身。在此谨向周老师致W诚攀的谢意和崇島的敬意。在课题研究期间,我还得到了同事的帮助,他们在论文的试验研究过程中,给。予T我许多帮助在此,我对他们的关也和帮助表示深深的感谢!赵挺洁2015年4月-28'