气升式三相环流生物反应器处理催化剂生产废水的研究

摘要

本文针对中国石化股份有限公司催化剂齐鲁分公司在催化剂生产过程中的废水具有CODcr和NH4-N浓度较高的特点，采用具有固定化微生物的新型生物硝化系统，开展了对气升式三相环流生物反应器中处理高浓度氨氮催化剂生产废水的工艺研究。实验首先通过间歇与梯度培养法对来源于某化肥厂附近的活性污泥进行驯化，使其转变为具有较高生物活性的优势好氧微生物菌群，然后投放活性炭在生物反应器中开始生物膜的成膜培养，得到稳定的生物固化膜。 其次在气升式三相环流生物反应器中，开展了处理催化剂生产废水的工艺研究，并考察了操作条件对废水处理效果的影响，优化了操作条件。结果表明：当水力停留时间为15h时，温度范围在30-35℃时，pH值在7.0-7.5范围内，当气体表观速度ug值为10mm/s时，此时出水中的COD和NH4+-N的浓度分别低至25mg/L和15mg/L以下。 最后在该优化条件下，考察气升式三相环流生物反应器的在连续处理过程中，废水中的COD和NH4+-N的变化情况，以及考察生物反应器内不同的轴向和径向位置上COD和NH4+-N的局部分布行为。结果表明在反应器中的轴向和径向的局部COD和NH4+-N分布变化较小，最终出水的化学需氧量CODcr<25mg/L，NH4+-N<15mg/L，出水指标达到国家废水处理排放的一级标准GB8978-1996(COD≤150mg/L，NH4+-N≤25mg/L)。

目录

文摘

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声明

第一章 文献综述

1.1炼油催化剂工业与催化剂废水

1.1.1炼油催化剂工业概况

1.1.2炼油催化剂废水

1.1.3炼油催化剂废水的危害

1.2催化剂废水处理的研究现状及主要处理技术

1.3物化法处理催化剂废水

1.3.1吹脱与气提法

1.3.2离子交换与吸附法

1.3.3膜分离法

1.4化学法处理催化剂废水

1.4.1混凝法

1.4.2折点氯化法

1.4.3化学沉淀法

1.5生物法处理催化剂废水

1.5.1厌氧生物处理

1.5.2好氧生物处理

1.6催化剂生产废水中氨氮的去除

1.6.1催化剂生产废水脱氮的原理

1.6.2常见的催化剂废水生物脱氮方法

1.7微生物固定化技术

1.7.1微生物固定化方法的分类

1.7.2微生物固定化技术在处理污水中的应用

1.8气升式三相环流生物反应器

1.9本文研究内容

第二章 材料与方法

2.1序言

2.2实验材料

2.2.1实验药品

2.2.2实验仪器

2.2.3废水水质

2.2.4实验装置

2.3实验分析方法

2.3.1检测项目

2.3.2分析方法

2.4.微生物固定化培养过程

第三章 实验结果与讨论

3.1实验参数的影响及其优化

3.1.1水力停留时间(HRT)对COD、NH4+-N去除率的影响

3.2.2温度对COD、NH4+-N去除率的影响

3.2.3 pH值对COD、NH4+-N去除率的影响

3.2.4气体表观速度(ug)对COD、NH4+-N去除率的影响

3.2连续稳定性试验结果

3.2.1在最优化条件下气升式三相环流生物反应器长期运行实验

3.2.2在最优化条件下气升式三环流生物反应器内部的分布行为

3.3本章小结

第四章 结论

参考文献

致 谢