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酱香型白酒废水cod组分表征及治理工艺优化

酱香型白酒废水COD组分表征及治理工艺优化

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作者：祁佺武汉工程大学

学位级别：硕士

中国的白酒酿造工艺历史久远,白酒酿造行业在推动经济发展和创造经济价值的同时,生产产生的废水也对环境造成了危害。现有废水处理工艺繁复、运行成本高、出水cod已不能满足提标要求,亟待优化。本课题对现有酱香型白酒废水各生化阶段中... 详细信息

中国的白酒酿造工艺历史久远,白酒酿造行业在推动经济发展和创造经济价值的同时,生产产生的废水也对环境造成了危害。现有废水处理工艺繁复、运行成本高、出水cod已不能满足提标要求,亟待优化。本课题对现有酱香型白酒废水各生化阶段中cod组分进行表征,分析主要有机物构成,重点关注难降解有机物经过生物单元处理的转化规律。制备含有代表性的难降解物质模拟废水,进入单一工艺或组合工艺,分析各工艺的处理效率和针对难降解有机物的有效性,寻找“高效、经济”的处理方式,为指导现有白酒废水工艺优化提供理论基础和科学依据。得出以下结论:(1)采用化学分析、FTIR及GC-MS表征酱香型白酒废水cod组分:原水cod 9350 mg·L,厌氧出水cod 3425 mg·L,好氧出水cod 1625 mg·L。FTIR及GC-MS表明三种废水中cod组分均为含苯有机物、长链有机物、含氮有机物及酚类、羧酸类有机物。原水中难降解有机物主要由以1-甲基-4-异丙苯等为代表的含苯有机物,以庚酸、辛酸等为代表的长链有机物及以双十二烷基二甲基溴化铵为代表的含氮有机物组成,分别占总有机物的27.44%、52.80%及12.69%;厌氧出水难降解有机物主要由以4-甲基苯酚等为代表的含苯有机物,以辛酸、壬酸、癸酸等为代表的长链有机物及以氨基酸类为代表的含氮有机物组成,分别占总有机物的43.96%、18.31%及33.72%;好氧出水难降解有机物主要由以4-甲基苯酚等为代表的含苯有机物,以1,1-二甲氧基十二烷等为代表的长链有机物及以2-甲基-7-氨基苯并呋喃为代表的含氮有机物组成,分别占总有机物的65.76%、11.15%及20.22%。表征结果说明原水、厌氧出水、好氧出水中cod组分复杂,均含有难降解的特征有机物。(2)为避免cod复杂组分干扰,针对废水难降解有机物中含量高的4-甲基苯酚(代表含苯有机物)、正辛酸(代表长链有机物)及牛白蛋白(BSA,代表蛋白质及含氮有机物)三种特征有机物,配置模拟溶液进行铁碳和芬顿单一工艺降解实验。结果表明,芬顿工艺对苯环、C-C、C=O、C-N、N-H等结构均有较强的破坏能力,能有效分解废水中的含苯、长链及含氮有机物。铁碳工艺对这三类有机物降解能力有限。(3)以现有厌氧工艺为核心分别组合铁碳工艺及芬顿工艺处理(2)中的模拟废水,对比单一工艺发现,铁碳工艺作为厌氧工艺的预处理,能大幅促进厌氧微生物对长链有机物降解;芬顿工艺放置在厌氧工艺后端,能更好的去除厌氧出水中的难降解有机物。(4)采用“铁碳-厌氧-芬顿回流工艺”对酱香型白酒实际废水进行验证性实验,结果表明:30天连续进水实验,出水cod达到965 mg·L,相比单一厌氧工艺出水,cod去除效率由63.37%升至89.68%,增幅达26.31%。实际废水经单一厌氧工艺处理,废水中含苯有机物、长链有机物及含氮有机物去除率分别为31.82%、52.75%及63.81%;而经优化组合工艺处理后三类有机物去除率分别为64.87%、67.40%及68.76%,去除率分别提升30.39%、14.65%和4.95%,含苯有机物去除效果增幅显著。

关键词：酱香型白酒废水 cod组分表征组合工艺优化难降解有机物

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畜禽养殖废水cod组分表征及其工程实践意义

畜禽养殖废水COD组分表征及其工程实践意义

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作者：刘旭栋重庆大学

学位级别：硕士

随着我国畜禽养殖业的迅猛发展,带来的环境问题也愈发严重。畜禽养殖废水是一种富含氮、磷的高浓度有机废水,包含了动物粪便、尿液、养殖冲洗水等多方面,已经成为农村水环境污染的主要来源。由于在面对环境、市场风险及微薄利润时,规模... 详细信息

随着我国畜禽养殖业的迅猛发展,带来的环境问题也愈发严重。畜禽养殖废水是一种富含氮、磷的高浓度有机废水,包含了动物粪便、尿液、养殖冲洗水等多方面,已经成为农村水环境污染的主要来源。由于在面对环境、市场风险及微薄利润时,规模养殖场为了降低成本,养殖废水目前普遍采用的处理技术为厌氧发酵产沼气处理工艺。而沼液具有高氨氮、低C/N、难以降解等特点,使得厌氧发酵技术出水不能达到畜禽养殖业污染物排放标准。因此对于如何改进现有工艺及开发更加高效的处理技术是目前针对畜禽养殖废水研究重点。本研究以规模化猪场废水为研究对象,通过cod组分表征方法对猪场废水原水及沼液进行cod组分表征,定量计算猪场废水中cod各组分含量,了解废水的组成特性,并通过厌氧产甲烷试验,评估现规模化养猪场沼气工程产气效率。基于水质分析结果对畜禽养殖废水处理工艺的优化提出建议。论文得到的主要结果包括:原水呼吸测量实验结果表明:三个养猪场（Y场、C场、N场）废水可生物降解cod组分（RBcod+SBcod）占总cod比例分别为27%、32%、39%;溶解性惰性cod组分含量（SI）分别为:11%、14%、11%;颗粒性惰性cod组分（XI）含量分别为:61.3%、53%、45%。沼液呼吸测量实验结果表明:猪场废水沼液中可生物降解cod组分（RBcod+SBcod）仅占了8.2%0.2%,沼液中氨氮含量高达753～1134mg/L,使得沼液可生化性较差。另外沼液中惰性组分含量依然很高,占了总cod的75.6%9.1%,这使得出水很难达标排放。BMP试验结果表明:厌氧发酵产甲烷量在一定范围内与有机负荷成正相关,负荷越高产甲烷量越大。另外温度、pH、ISR比值均会影响到产气量,pH=7.5时产气量为199.5mL/gcod要高于pH=8.5时的158.1mL/gcod。因此在工程应用中应当调节厌氧发酵的条件。上述实验分析显示:原水中惰性组分（XI+SI）含量占到了总cod的绝大一部分,这是导致了生物处理工艺效果不佳的主要原因。而经过沼气化处理,出水中可生化降解组分减少,而惰性组分含量增加。因此建议在厌氧发酵处理前增加絮凝沉淀以及高级氧化预处理工艺以去除部分颗粒性惰性组分。针对沼液中颗粒性惰性组分可以采用相同的预处理工艺以去除这部分难降解组分。对于沼液中高浓度氨氮可以采用沸石吸附、短程硝化反硝化-厌氧氨氧化工艺来去除。

关键词：畜禽养殖废水呼吸测量 cod组分表征 BMP试验处理工艺

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