高盐高氮磷有机废水与城镇污水协同处理优化调控技术研究

【摘要】：榨菜生产是三峡库区的特色及支柱产业，但是库区的榨菜企业废水处理率不到1%，且不能达标，高效低耗的榨菜废水处理技术的缺乏是其限制性因素。前期研究结果和理论分析表明：“厌氧处理和与城镇污水协同处理”是榨菜废水处理一条可行的技术路线，但是，其中的榨菜废水厌氧处理后与城镇污水协同处理工艺段存在两个问题：一是确定城镇污水处理系统达标排放能够接纳榨菜综合废水的极限掺入比；二是榨菜废水原水经过厌氧处理达到《污水综合排放标准》三级标准后，低碳高氮的榨菜废水通过市政管网排入污水厂与城镇污水协同处理，因碳源不足而导致脱氮效果差。为此，开展了高盐高氮磷有机废水与城镇污水协同处理中试研究并进行示范工程调控，主要研究内容与结论包括： ①采用接种城镇污水厂剩余污泥并逐步提高榨菜废水掺入比的方法启动协同处理中试反应器，CASS反应器按周期时间为8h，排水比为20%，回流比为50%的工况运行，并按1%、2%、3%、4%和5%五个掺入比梯度逐步提高榨菜废水的掺入量，主反应区内DO控制在2~4mg/L，污泥浓度控制3000mg/L左右，反应器启动25天后运行稳定，且出水达GB18918-2002一级B排放标准。 ②反应器启动初期，榨菜废水的掺入使系统内的盐度突然升高，盐度的骤变对微生物的活性产生抑制作用并使部分微生物细胞发生溶胞现象。因此，启动初期出现短暂的去除率下降现象，持续时间约5天，5天后各污染物去除率持续增大。另外随着微生物对水质条件的适应，出水COD、氨氮、总氮、总磷和SS逐渐降低，去除率逐渐提高。COD、氨氮、总氮、总磷和SS从不能达到一级B标，降低到能稳定达到GB18918-2002一级B排放标准。 ③在不外加碳源且榨菜废水低掺入比情况下，通过单因素试验得出CASS工艺协同处理榨菜废水与城镇污水的最佳运行工况为：运行周期8h，排水比30%，回流比100%。在此工况下协同处理具有较高的污染物去除率。不外加碳源时，协同处理榨菜废水的极限掺入比为10%。在榨菜废水极限掺入比内，协同处理出水各指标均能满足GB18918-2002一级B排放标准。 ④当榨菜废水的掺入比高于10%时，进水C/N比逐渐降低，协同处理效果变差，当以甲醇和榨菜原水为协同处理补充碳源使C/N比控制在5:1左右可以提高协同处理榨菜废水的掺入比。以甲醇为补充碳源时，协同处理榨菜废水的极限掺入比为25%。以榨菜原水为补充碳源时，协同处理榨菜废水的极限掺入比为20%。在极限掺入比范围内，协同处理出水除总磷外其它指标均满足GB18918-2002一级B排放标准。 ⑤通过对示范工程榨接纳榨菜生产淡季和旺季两种情况下的榨菜废水试验发现，在淡季榨菜废水掺入比为5%~10%，旺季榨菜废水掺入比为10%~15%，示范工程分别以运行周期为12h，排水比为30%，MLSS为2500mg/L~3000mg/L，回流比为100%和150%两种工况运行，示范工程具有较高的处理效率，各出水水质均能达国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。 ⑥根据示范工程李渡污水处理厂榨菜废水掺入前和掺入后两种情况的对比研究发现：通过调整进水时间（掺入前进水时间为2.5h，掺入后进水时间为5h）和回流比（掺入前进水回流比为100%，掺入后回流比为100%和150%），示范工程能够成功接纳淡季榨菜废水掺入比为5%~10%和旺季榨菜废水掺入比为10%~15%两种掺入比下的榨菜废水，使处理出水水质稳定，且达国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。 通过CASS工艺协同处理高盐高氮磷有机废水与城镇污水的中试试验，得出了城镇污水处理系统在不外加碳源及分别以甲醇和榨菜原水为碳源情况下达标排放允许接纳的榨菜废水掺入比限值，并以此研究结果进行协同处理示范工程运行调控，同时为协同处理碳源的选择和示范工程远期运行提供了技术支撑。 【关键词】：CASS反应器 榨菜废水 掺入比 碳源 协同处理 脱氮
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 国内外研究现状10-19
• 1.1.1 国外相关研究现状11-15
• 1.1.2 国内相关研究现状15-19
• 1.2 问题的提出、研究背景及研究目的19-22
• 1.2.1 问题的提出19
• 1.2.2 课题研究的背景19-21
• 1.2.3 课题研究的目的21-22
• 1.3 课题研究的内容及技术路线22-24
• 1.3.1 课题研究的内容22
• 1.3.2 课题研究的技术路线22-24
• 2 协同处理中试试验装置及试验安排24-32
• 2.1 中试试验装置24-25
• 2.2 试验场地25-28
• 2.2.1 榨菜生产工艺及废水的产生25-26
• 2.2.2 榨菜集团污水处理站简介26-27
• 2.2.3 李渡污水处理厂27-28
• 2.3 分析项目及方法28-29
• 2.4 主要仪器设备29
• 2.5 试验水质29-31
• 2.6 试验设计31
• 2.7 试验进度安排31-32
• 3 协同处理中试启动试验研究32-40
• 3.1 试验方法32
• 3.2 启动试验结果32-33
• 3.3 启动试验结果分析33-37
• 3.4 本章小结37-40
• 4 协同处理中试运行试验研究40-58
• 4.1 试验结果40-48
• 4.1.1 不外加碳源试验结果40-44
• 4.1.2 以甲醇为碳源试验结果44-46
• 4.1.3 以榨菜原水为碳源试验结果46-48
• 4.2 试验结果分析48-55
• 4.2.1 掺入比对协同处理效果的影响48-51
• 4.2.2 回流比对协同处理效果的影响51-53
• 4.2.3 排水比对协同处理效果的影响53-55
• 4.3 本章小结55-58
• 5 协同处理示范工程试验研究58-80
• 5.1 示范工程简介58-62
• 5.1.1 示范工程概述58
• 5.1.2 示范工程工艺58-62
• 5.2 示范工程试验安排62
• 5.2.1 试验方案及试验目标62
• 5.2.2 试验计划62
• 5.3 示范工程运行规模及工况62-64
• 5.4 运行结果及分析64-79
• 5.4.1 榨菜废水零掺入量运行效果分析64-67
• 5.4.2 榨菜生产淡季期间榨菜废水与城镇污水协同处理研究67-73
• 5.4.3 榨菜生产旺季期间榨菜废水与城镇污水协同处理研究73-79
• 5.5 本章小结79-80
• 6 结论与建议80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 建议81-82
• 致谢82-84
• 参考文献84-90
• 附录90
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表论文目录90
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目和工程实践90

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