【摘要】：隨著我國(guó)造紙工業(yè)的迅猛發(fā)展,廢水水量和污染物的排放量逐年增大,提高廢水的處理效率顯得非常重要�；钚晕勰喾ㄒ�?yàn)樽陨淼膬?yōu)點(diǎn),應(yīng)用越來(lái)越廣泛,已成為了造紙廢水二級(jí)處理的主要方法之一。強(qiáng)化廢水生物處理系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文對(duì)造紙廢水的污染特性進(jìn)行了研究,研發(fā)出一種新型的針對(duì)造紙廢水的生物促生劑,對(duì)其處理效果及作用機(jī)理進(jìn)行初步的探究。采用常規(guī)分析和紫外、紅外、GC-MS等現(xiàn)代分析手段,研究廢水的污染特性在生物處理前后的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),生物處理前的造紙廢水含有較高濃度的溶解態(tài)有機(jī)物,其溶解性CODCr和BOD5含量分別為944 mg/L和321mg/L,BOD5/CODCr為0.34,說(shuō)明該廢水的可生化一般,廢水中存在大量的發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)使造紙廢水具有較深的色度。同時(shí),造紙廢水的成分非常復(fù)雜,主要有機(jī)污染物包括有機(jī)酸類(lèi)、苯類(lèi)、苯酚類(lèi)、酯類(lèi)和烷類(lèi)等化合物,芳香族化合物的相對(duì)含量為63.45%。經(jīng)生物處理后的造紙廢水CODCr和BOD5都大幅下降,分別為275 mg/L和44 mg/L,去除率分別可達(dá)到71%和86%。廢水的BOD5/CODCr由0.34降低為0.16,處理后廢水中有機(jī)污染物種類(lèi)明顯減少,各色譜峰的面積和強(qiáng)度大大下降。但是生物處理過(guò)程加深了廢水的色度,且出水CODCr仍然較高,表明廢水中還存在一些難生物降解的有機(jī)物。根據(jù)造紙廢水污染特性和微生物的生長(zhǎng)特性,確定生物促生劑的主要成分為酶(漆酶、纖維素酶和木聚糖酶)、微量元素營(yíng)養(yǎng)鹽(Fe3+,Zn2+)、生長(zhǎng)激素(赤霉素)、有機(jī)酸(黃腐酸)、氮鹽和磷鹽。采用單因素試驗(yàn)方法分析這幾種成分在不同使用量下的處理效果。結(jié)果表明,生物促生劑選用的每一種組分對(duì)廢水的去除效果都有提高,最佳使用量分別為:漆酶用量為10mg·L-1,纖維素酶用量為8mg·L-1,木聚糖酶用量為7mg·L-1;微量元素營(yíng)養(yǎng)鹽用量為2 mg·L-1;赤霉素用量為0.1 mg·L-1;黃腐酸用量為1 mg·L-1;氯化銨用量為1 mg·L-1;磷酸用量為0.5 mg·L-1。根據(jù)生物促生劑的最佳配比配制出3種生物促生劑,分別命名為BE1、BE2、BE3。對(duì)比空白組,BE1組,BE2組,BE3組,BE1+BE2組,BE1+BE3組,BE2+BE3組,BE1+BE2+BE3組的CODCr去除率、色度去除率和濁度去除率。綜合比較,發(fā)現(xiàn)BE1的實(shí)驗(yàn)組處理效果最好,與未添加的空白組相比,CODCr去除率可提高8.3%,色度去除率可提高7.7%,濁度去除率可提高3.9%。使用生物促生劑BE1強(qiáng)化造紙廢水生物處理,得到最佳工藝參數(shù)為:生物促生劑最佳加入量為0.8 mL/L,最佳曝氣時(shí)間為20 h,最佳溫度為30℃,最佳pH為9。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),對(duì)投加生物促生劑的實(shí)驗(yàn)組與未投加的對(duì)照組在CODCr去除率、活性污泥性能等方面進(jìn)行研究,結(jié)果表明,投加生物促生劑使得實(shí)驗(yàn)組CODCr去除率達(dá)到86.77%,比對(duì)照組高出12.14%。其MLVSS/MLSS值比對(duì)照組也平均提高了約7.58%,達(dá)到了0.724。并且加入生物促生劑后,污泥沉降性能得到了改善,實(shí)驗(yàn)組的SVI為68.1 mL/g,與對(duì)照組相比降低了約11.03%。生物促生劑的投加也提高了活性污泥活性,使實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組的SOUR提高了約18.8%。通過(guò)顯微鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn)投加生物促生劑的活性污泥結(jié)構(gòu)緊密,菌膠團(tuán)變大,連接緊密,且活性污泥系統(tǒng)出現(xiàn)豐富的生物相和較多的微生物數(shù)量。利用紫外光譜、紅外光譜和氣相色譜-質(zhì)譜分析生物促生劑強(qiáng)化處理后的廢水的污染特性,結(jié)果表明:利用生物促生劑能有效地促進(jìn)微生物的生長(zhǎng),降解去除廢水中的有機(jī)污染物,破壞廢水中有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán),使廢水的色度和污染負(fù)荷大大降低。
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【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X793

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本文編號(hào)：2269098