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难降解废水高效生物除碳过程的实现及生物出水COD组成研究

曹臣

  COD(Chemical oxygen demand)是衡量水体中碳含量的重要指标,同时也是工业废水处理中污染物减排的主要约束性指标之一。有机工业废水因含有大量难降解有机物或毒性物质而影响生物处理系统除碳的稳定运行,且生物系统普遍存在停留时间长、处理成本高及COD去除效率低等问题。针对有机工业难降解废水生物除碳过程中面临的问题,本研究以自行研制的新型生物流化床在焦化废水生物处理中的工程应用为研究平台,从系统稳定运行的数据分析表明:流化床工艺可在较短的水力停留时间内实现有机物的高效降解,其COD去除负荷和抗冲击负荷能力高于普通活性污泥法,且出水COD比其它工艺小,从而降低后续处理的成本,工程实践证明了生物流化床在典型难降解废水除碳处理中的高效性和优越性,为有机污染物的控制开创了一种经济实用的新方法。 受水质特性和有机污染物降解动力学的影响,微生物对难降解废水有机物的去除是有限的,生物处理出水中仍残留部分未被降解的COD,即使延长好氧水力停留时间也难以进一步提高COD去除率,生物处理达到极限。因此,本研究以焦化废水生物出水为例,采用连续过滤分级方法对生物出水COD进行了全面系统的剖析,提出了一种难降解废水生物出水COD组成分析的评价方法。研究表明,焦化废水生物出水的COD主要由悬浮组分和胶体组分提供,其贡献率分别为30~35%和35%~40%;溶解组分COD约占总量的25%,主要由链状烃类、酯类及醇类等溶解性有机物贡献,而还原性无机物提供的COD则相对较小。同时,分析表明COD组成主要与废水水质特性及生物处理工艺操作条件有关。 基于焦化废水生物出水COD组成特性的研究成果,构建了混凝和活性炭吸附的深度处理工艺,考察其对生物出水COD的削减效果。结果表明:焦化废水深度处理时适宜采用混凝沉淀工艺优先去除生物出水中的悬浮组分和部分胶体组分,使出水COD低于排放标准的限值。而在混凝基础上增加活性炭吸附处理,能针对性地去除部分胶体组分和溶解有机组分,在较低的运行费用下可使出水达到工业循环冷却水的水质要求。研究结果表明,利用连续过滤方法研究生物出水的COD组成特性,为后续深度处理工艺的选择做出了决策。……   
[关键词]:焦化废水;生物流化床;生物除碳;生物处理出水;COD组成
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华南理工大学2011年