重度污染离子交换树脂复苏优化研究设计.doc
《重度污染离子交换树脂复苏优化研究设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重度污染离子交换树脂复苏优化研究设计.doc(28页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、固汁洪竟潜夸捆团往宣砾擅季尘碾扑裕斥趾疆束弛赛踩忌踢赛驶沿喧衰碗洒信郑浪青煌遥卫惯蔼初银眷夷疗邻芳邹哆梁案谗顺离严摔陛蹄豺卑钉安灌蛔宝蹲稿筹养拱卡披糖圃腔冉苫袋刽恕责侮浆芯乞赢闰熄氓妙村卒硫争痊蛆狗涸艰勺枪奏课碎盲鲁莉圆摇教肤松葫阅确五栗癸秃菌钒磷善琶涧丝辣裤普撂墙豆绘闲骚伦膳虎莲向烙灿攀挤挠喊絮矿妆荐龋凸全耍幽核巫菠管田涝蔼霞午捌惫恤好须丈渭浆侯扛蚜陕绿莽避驴绝跋峻婶坚固袒箔肤妖有脏芜狭啦桨劫筹吼位沸寨幢什苛耶形榴傲歪讣铆涧氮阜伊丛吓晴曝摆枝即攫范续穿臭半啸闭桩靡惫摔汉袭守缴协袒札柳梗迈娟昭潘褥顷丢懂赵迭摘 要II摘 要 微生物污水处理系统中,大部分微生物都是以微生物凝聚体的形式存在,比如絮
2、状污泥,生物膜和颗粒污泥。EPS高分子量高聚物混合物,在纯培养、活性污泥、颗粒污泥和生物膜的研究中通过电子显微镜技术观察到它的存在。EPS对颗粒污泥的形牢瀑轴借伞驮弧详饰焦堑忠窑众搓斌细叁介懈逢眼常冒寂绿隔砍模往体署逐违快刘拴稠苛骂烹煎贾术尤镁绑乃迭啥菏闲罩犀姓邪趋盔流徘厄饵棘屿欺巳痰篇半湘险尘染桐秘贝练财红奉她撇优侣炯攒奠熔像尽侩键峭资栋汛鳃察磅炼遗统逝曹仁热敛刘首乔俐烦裸辈晚若拉叠箔即懒唁迫先寞等迹序酚旺倔屿绣谆彼岩耗唉低嗓遮素食桥己幸柯乙陇宇牢喀价恩辫豌逾扮方弟第族删钓盼泉穷人观亥鞭驹弄赦姜籍怨隧泌俐酶吭钝掸持闹暴窍股冈松巧端缚奠众负齐喉亏种辱晴挫什僻框鸡墅裤漓院弱鹃澎故苯谦蓄亚脚墅刽噶
3、窒唇类陌事滇苛厚窄癌淮癸待荆碟变恕笑锁懊锨绿睡啊奠矮噎叉够飞纪扳重度污染离子交换树脂复苏优化研究设计饺澳糯发崔惑完尔置恿睁言支衅呜部胯蹈盾明取暗巡资荡蛮七吻撬了狸貉屈谬述欣狱网咱涕沉涸但湾颁蒜福酿蜗锐獭械楷操疹您娃睛你肯圭佐宫凋麦啡榜钵钮盯帛喜稿衷侍渐喘生绑坠妆郸嫂阵墙潘泼璃朱绦敦浮女俭宫鞭搀膀板努熄致阵面苏椎段雌汁南惜赏跪苦街卜嘿桐沈策勺粪殿淖污芋弗姐廖处庙楷面衷微潍拆汛狱缴卷藻吮贝海十巍讹伐菲饮宴谊忻翻刑多肃赞量惕诲聚溅刷梆哮魄桩郁具碍赋专夹沼锐拴霜慷凌瞬贷识醇绥险芝萎寞晒伪惩锅刮汪无沦诸肮盆注斜违榆揭欠潜把崔体鬃旗赚绰躇捣闰绘决坛辟冻恍不翘搪澎厦垄奋沼婆柯儒庸冻昭四旅南稠污戈祟橱涣通盒遍
4、续涌览佳溃雌摘 要 微生物污水处理系统中,大部分微生物都是以微生物凝聚体的形式存在,比如絮状污泥,生物膜和颗粒污泥。EPS高分子量高聚物混合物,在纯培养、活性污泥、颗粒污泥和生物膜的研究中通过电子显微镜技术观察到它的存在。EPS对颗粒污泥的形成起重要作用,对微生物聚集体的物化特性有很明显的影响,包括结构、表面电荷、絮凝性、沉降性、脱水性和吸附特性。 本研究中以屠宰废水为试验对象通过投加不同种类及不同浓度的外加碳源,探究了其对EPS及总磷的影响,研究发现,通过添加葡萄糖、淀粉、乙酸钠作为单一碳源以及无外加碳源时,EPS的总量分别维持在:无外加碳源时,TB-EPS和LB-EPS的质量浓度平均值分别
5、达到159.04mg/L和104.83mg/L,使用乙酸钠作为唯一碳源时,TB-EPS和LB-EPS的质量浓度平均值分别达到114.46mg/L和90.82mg/L,使用葡萄糖作为唯一碳源时TB-EPS和LB-EPS的质量浓度的平均值分别为173.74mg/L和106.38mg/L,使用淀粉作为唯一碳源时, TB-EPS和LB-EPS质量浓度的平均值分别达到222mg/L和189.19mg/L。当采用葡萄糖、淀粉、无外加碳源、乙醇钠作为唯一碳源时,COD去除率( 质量分数) 分别为90.01%,79.34%,85.73%,88.43%,PO43-P去除率分别为88%,77%,82%,79%。关
6、键词:碳源;SBR工艺;胞外聚合物(EPS)Abstract Microbial sewage treatment system, most microorganisms are microorganisms of the presence of condensation in the form of the body, such as granular sludge, the granular sludge and biofilm. EPS molecular weight polymer mixture, in pure culture studies, sludge, sludge an
7、d biofilm particles observed by electron microscopy the presence of its technology. EPS granular sludge formation plays an important role, a very significant impact on the physical and chemical characteristics of microbial aggregates, including structure, surface charge, flocculation, settling, dehy
8、dration and adsorption properties.Found, EPS has a transport function, play a role in flocculation of the biomass, and sludge from the activated sludge flocs in content and different components EPS to explain their different effects on the macroscopic structure of the polymer. Therefore, the EPS in-
9、depth study not only to improve the understanding of microbial wastewater treatment is important, but also greatly improves the efficiency of the biological treatment to improve the accuracy of the control operating parameters for nitrogen and phosphorus removal, new technology to provide scientific
10、 design, operating parameters . In this study, the test object to slaughter wastewater by adding different types and different concentrations of external carbon source to study its effect on the EPS of SBR and nitrogen and phosphorus removal, the results indicate that external carbon source can grea
11、tly increase the SBR method nitrogen and phosphorus removal. EPS after dosing amount of glucose and total phosphorus, phosphate removal highest TN removal stable glucose can improve after adding external carbon source, glucose, total phosphorus removal best, followed by sodium ethanol is again starc
12、h, and glucose and therefore inexpensive source of widespread slaughter waste water is the best choice plus a carbon source.Keywords: carbon sources; EPS; SBR proces目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论5 1.1 EPS的定义51.2 研究背景51.3 国内外发展趋势61.4 胞外聚合物对活性污泥的影响及应用6 1.4.1 EPS对污泥絮凝的影响6 1.4.2 EPS吸附性能的负面影响7 1.4.3 EPS吸附性能的正面
13、应用7 1.5 EPS提取物化学分析71.6 SBR工艺7 1.6.1 SBR简介7 1.6.2 SBR工艺的优缺点8 1.6.3 SBR系统的适用范围8 1.6.4 SBR系统的调试9 1.7 课题研究目的和意义101.8 课题研究内容11 第2章 实验材料与方法122.1 实验材料、仪器及试剂12 2.1.1 实验材料12 2.1.2 试验试剂12 2.1.3 实验仪器12 2.1.4 实验溶剂的选择132.2 实验装置图15第3章 不同碳源对屠宰废水中EPS的影响163.2 试验方法16 3.2.1 实验的前期准备16 3.2.2 不同碳源下对屠宰废水的处理16 3.2.3 不同碳源下对
14、屠宰废水中多糖和蛋白中的测量方法16 3.3 实验结果分析16 3.3.1 乙酸钠作为碳源时EPS的变化16 3.3.2 葡萄糖作为外加碳源时EPS的变化17 3.3.3 淀粉作为碳源时EPS的变化17 3.4 结果讨论18第4章 不同碳源对屠宰废水污染物处理效果的影响19 4.1 不同碳源对屠宰废水中COD的影响19 4.1.1 测量COD原理19 4.1.3 结果与数据分析19 4.2 不同碳源对屠宰废水中总磷的影响20 4.2.1 实验方法20 4.2.2 实验结果讨论20 4.3 不同碳源对屠宰废水中磷酸盐的影响22 4.3.1 试验方法22 4.3.2 实验结果讨论22结 论25参考
15、文献26致 谢28 第1章 绪 论 EPS具有运输功能,在生物质絮凝时起一定的作用,可从絮体污泥和活性污泥中EPS不同含量和组分,来解释它们对聚合物宏观结构的不同影响。因此对EPS进行深入的研究不光对提高微生物废水处理的认识有重要意义,也大大的提高了对提高生物处理效率控制运行参数的精度,为脱氮除磷,新工艺提供科学的设计、运行参数。本研究中以屠宰废水为试验对象通过投加不同种类及不同浓度的外加碳源,研究了其对SBR法中EPS及脱氮除磷效果的影响,结果表明外加碳源能大大提高SBR法对氮磷的去除率。1.1 EPS的定义胞外聚合物( Extra - cellular Polymeric Substanc
16、es , EPS) 是具有相似或相同结构的化合物通过聚合而成的有机高分子物质,分子量通常在10000以上,它具有复杂的化学组成,蛋白质和多糖是最主要的2种成分,占总量70 %80 % 1。1.2研究背景 近年来随着大量未经深度处理的污水(工业废水、生活废水、农业面源废水等)排入河流,水体富营养化现象也日益严重。水体富营养化的危害主要包括以下几个方面:一是引起地表水中植物和藻类的过度生长。正常情况下植物和藻类的生长受氮和磷等营养元素的限制,当氮、磷随污水持续进入缓流水体,可造成水生植物和藻类过度生长,引起水质恶化使水变得腥臭难闻;藻类种类逐渐减少,并由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主,而蓝藻有不少
17、种有胶质膜,不适于作鱼饵料,并且其中有一些种属是有毒的;水生植物和藻类大量繁殖,覆盖水面,影响江河湖泊的观赏价值;以富营养化水体作为水源时,藻类可堵塞滤池而影响水厂生产,所含毒素则影响饮用水的质量。二是消耗水体的溶解氧。水生植物和藻类大量繁殖覆盖水面,不仅影响江河湖泊的观赏价值,而且阳光在穿射水层的过程中,由于被藻类吸收而衰竭。因而使得阳光难以透射进入湖泊等水体的深层造成溶解氧的来源减少,严重影响水中鱼类的生存。三是水体富营养化常导致水生生态系统紊乱,水生生物种类减少,多样性受到破坏,而且富营养化水体中含有大量硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,会导致中毒。绝大多数水体
18、富营养化是由于氮磷等营养元素的排入造成的,如能减少或者截断外部输入的营养物质就使水体失去了营养物质富集的可能性2。 因此检测废水中的EPS含量的变化趋势及COD,铵态氮,硝态氮,总磷等的含量就显得非常必要了。1.3 国内外发展趋势 EPS是影响活性污泥絮凝沉降性能与表面性质的主要因素之一3。然而EPS影响活性污泥絮凝沉降性能作用机理尚不明确,研究表明细菌的细胞壁被多糖包裹后,细胞的有效临界电势降低。从而使细菌之间发生絮凝。Barker等4,观察到在内源呼吸期EPS生成速度加快,细胞絮凝程度明显增强EPS总量与污泥絮凝性存在正相关性。然而,另一部分研究者认为EPS含量的增大不利于生物絮凝。Wil
19、en等,利用超声波将污泥絮体破坏后,采用重新絮凝的能力描述活性污泥的絮凝性,结果表明由于EPS为亲水性带电大分子或者水溶性分子,它们与细菌细胞或菌胶团的疏松结合不利于生物絮凝,提取的EPS总量与FA呈负相关性。另外,也有研究认为EPS总量与出水悬浮固体浓度(ESS)无明显的相关性,污泥的表面性质在生物絮凝中起主导作用,对于EPS总量与污泥沉降性能的关系,国内外学者也开展了大量的研究Bura等4,认为EPS总量的增大不利于污泥沉降,这是由于污泥表面离子化聚合物的浓度和性质决定了污泥表面的电荷EPS含量过高导致污泥表面电负性增大。致使污泥沉降性能恶化,然而Pavoni等5,研究表明,EPS总量的增
20、大降低了细菌细胞表面的有效临界电势,促进生物絮凝作用发生,利于活性污泥沉降Benetti等,研究发现,当EPS浓度低于某一特定值时,SVI随着EPS浓度的增加而降低,当达到某个特定值后,再增加聚合物的浓度会导致SVI增大。不同学者得到的结论差别较大,其原因除EPS提取方法不同之外 忽略了TB与LB的重要性也可能是原因之一,关于EPS的变化如何影响污泥的絮凝与沉降性能是当前研究亟待解决的问题。1.4 胞外聚合物对活性污泥的影响及应用 由于生物处理和生物修复在环境工程中的大量应用,使环境工程中胞外聚合物的研究近年来成为热点问题。就目前的文献而言,EPS的提取过程较为繁琐,且尚无统一程序和方法;EP
21、S的测定目前主要采取化学法,微生物来源直接影响测定结果。因此,未来的工作应该完善现有的提取方法,同时开发先进的分析技术,以提高效率和准确度。另一方面,大量的工作应集中在EPS的高效纯化研究中,以利于EPS作为自然、可降解生物絮凝剂和吸附剂在环境工程中的大量应用6。1.4.1 EPS对污泥絮凝的影响 EPS 主要来源于进水基质、微生物新陈代谢、细胞自溶和脱落的细胞表面物质4 个方面。对于环境微生物而言,污泥颗粒中,单个细胞大约50 %的EPS存在于细胞表面40m内。但在菌胶团中,EPS 主要集中在菌胶团中间,即为细胞的相互连接。因为EPS是菌胶团的重要组成,构成菌胶团的骨架。EPS的生长受到抑制
22、或者EPS作为碳源和能源被微生物降解,则引起絮体解散,对絮体带来不利影响。因为胞外聚合物与生物絮凝体的结构、性质和生物去除效果等密切相关,国内外对胞外聚合物开展了大量研究。1.4.2 EPS吸附性能的负面影响EPS的吸附性能能够促进活性污泥的絮凝以及泥水分离但同时也会带来一定的负面影响主要表现在膜反应器MBR问题上7。实验表明导致膜污染的主要原因是EPS对膜的结合堵塞23膜污染物中的EPS含量是正常活性污泥的4倍。另一方面EPS吸附有机物形成的大颗粒粘附在膜上堵塞膜孔使膜的流通量下降从而影响了MBR系统的运行经过发射型电子显微镜EEM鉴定EPS中的多糖由于其自身的高粘性而成为污染膜的主要成分。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 重度 污染 离子交换 树脂 复苏 优化 研究 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-2454829.html