SBR动力学模型的研究及其在明胶废水处理中的应用

作     者：李姜华 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑泽根

授予年度：2006年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：明胶 SBR 动力学模型 硝化/反硝化 废水处理 生物脱氮 

摘      要：明胶生产废水的特点是高钙、高碱、高有机蛋白污染,其中高钙、高碱主要来源于明胶生产中的浸灰工序,其在明胶生产废水中所占的比重大,危害大,处理难度相对较高。明胶浸酸废水中有机氮、磷含量较高,因而其中氮、磷的去除对防止受纳水体富营养化具有重大意义。 本研究首先对SBR法的基质降解过程动力学进行了分析讨论,与几种不同的SBR动力学模型比较,改进微生物生长和基质降解动力学关系式。并在此基础上处理明胶废水。 本文根据明胶生产工艺,自行泡制和模拟明胶废水,并对其进行了排水水量统计和水质分析。 根据不同的负荷,作者首先进行了单级SBR工艺处理明胶废水的试验研究,为下一步两段SBR脱氮组合工艺的研究奠定基础。试验结果表明: ○1活性污泥系统中pH值、钙离子浓度和磷酸钙或磷酸氢钙沉淀之间有密切的关系;当活性污泥系统中磷酸钙或磷酸氢钙沉淀积累达到一定量时,就会对系统生物活性造成严重影响,甚至会引起整个系统的溃崩;○2对于一定的活性污泥系统来说,当污泥系统中存在大量磷酸根离子时,系统中的钙离子浓度必须保持在一定浓度以下。当系统中的钙离子浓度超过一定值时,将会导致磷酸钙或磷酸氢钙沉淀在污泥系统中大量而迅速的积累;○3反应器Ⅱ和反应器Ⅰ分别单独运行时,反应器Ⅱ具有较强的抗冲击负荷的能力。在进水水质指标基本相同的情况下,反应器Ⅱ各个实验阶段出水指标(除和总磷相关的指标较差外)均优于反应器Ⅰ。 ○4串联反应器系统比单级反应器具有更强的抗冲击负荷的能力。串联系统基本实现了实验的设想。在反应器Ⅰ中实现除磷,以此来减缓废水对反应器Ⅱ的冲击(主要是磷酸钙沉淀);同时,使大分子有机物在反应器Ⅰ中充分水解或分解成利于微生物利用的小分子物质,并使有机氮转变为无机氮——铵态氮或消态氮。在反应器中的微生物利用来自反应器Ⅰ中较少量的营养物质和内源呼吸进行消化反硝化,脱除大量的氮元素,同去除少量的磷,使整个系统最终完成除COD、氮和磷。