IC反应器处理大豆蛋白废水影响因素实验研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaojia1118
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如今,受益于各行各业的迅猛发展,我国的生产能力已经在世界范围内处于领先地位,这使得人民的生活水平及工业生产规模与技术日益提高,但这也带来了水质水量差别较大的各类废水,若将其随意地排入自然环境中,将会破坏人类及各种生物赖以生存的环境,甚至引发不可逆的灾难。其中,导致水污染的主要原因之一就是有机物,这些有机物的存在会引发一系列的水质问题,所以我们应对水污染与环境治理所需要做的主要工作之一就是对污废水中有机物的处理。本研究深入山东某食品加工废水处理厂内,并以自主设计IC厌氧反应器作为研究对象,在一定的实验条件下进行了该厌氧反应器的启动与提升负荷,并主要探究了水力停留时间(HRT)、进水亚铁离子浓度(Fe2+)、回流量(上升流速)三方面分别对IC反应器处理大豆蛋白废水效果、产沼气能力与厌氧颗粒污泥状态的影响,然后对反应器各个指标综合分析,进而得出各影响因素的相对最适值或范围。主要研究结果如下:(1)以厂区内实际IC厌氧反应罐内的成熟颗粒污泥作为本研究所用厌氧反应器的接种污泥,以2.5kg COD/(m~3·d)的容积负荷进行启动,仅在8天内就完成反应器的启动。启动过程中,反应器出水COD浓度波动幅度较小,稳定期COD去除率均在85%以上。反应器启动成功后,以20%~40%的幅度成功将反应器进水负荷由2.5kg COD/(m~3·d)逐渐提升至10kg COD/(m~3·d)左右,反应器运行效果较好,各负荷阶段的稳定期COD去除率均能达到80%以上,出水pH在7~7.6,出水VFA浓度为100mg/L~400mg/L,产沼气量最高提升至93.2L/h。(2)通过稀释进水COD浓度,改变进水流量的方式将进水负荷固定在10kg COD/(m~3·d)左右,设置不同水力停留时间。反应器在HRT=15h时的运行效果效果相对最佳,其稳定期平均COD去除率为88%,出水VFA小于300mg/L。(3)将反应器进水负荷固定至5kg COD/(m~3·d)左右时,向原水中添加FeCl2,改变原水亚铁离子浓度。当原水Fe2+为40mg/L时,反应器运行效果表现最佳,COD去除率与产气量提升幅度相对最大,稳定期COD去除率平均值达94%,相比于不改变原水Fe2+浓度的情况高7%。反应器运行稳定期产气量为32L/h,相比于不改变原水Fe2+浓度的情况提升幅度大于一倍。当原水Fe2+浓度为80mg/L时,反应器部分监测指标有下降的趋势。反应器内颗粒污泥与改变原水Fe2+浓度前的外观相比,颜色由浅灰色变为黑色,颗粒分明,较为圆滑,质地软弹。(4)将固定反应器容积负荷为5kg COD/(m~3·d)左右,逐渐改变反应器外循环回流量。当回流量为0.752m~3/d时,反应器运行效果表现相对最佳,其COD去除率最高可达93%,产沼气量最高提升至31.4L/h。然而,当回流量进一步提升至0.988m~3/h时,COD去除率呈断崖式下跌,出水VFA增大至806mg/L,厌氧污泥由颗粒状变为了絮状。(5)该IC厌氧反应器的出水氨氮浓度均大于进水氨氮浓度,对氨氮并没有表现出去除作用。
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