制藥廢水有機物含量高、毒性物質(zhì)多、有機溶媒量大、難生物降解,要使其各項指標達到國家規(guī)定排放標準,采用單一的水處理技術(shù)難以達到理想的效果。本文針對高濃度制藥廢水處理過程中的一些問題,采用鐵炭微電解-厭氧水解-微藻工藝對高濃度制藥廢水進行處理研究,使其達到《制藥工業(yè)水污染排放標準》中化學合成類制藥廢水排放標準,為尋找一種經(jīng)濟高效的高濃度制藥廢水處理工藝提供一定的理論依據(jù)。本文根據(jù)制藥廢水的來源、危害及特性,采用鐵炭微電解技術(shù)對高濃度制藥廢水進行預處理,以提高廢水可生化性。通過一系列單因素和正交實驗得出鐵炭微電解處理制藥廢水的最佳實驗條件:鐵炭投加量為600 g/L,廢水初始p H為4,混凝p H為9,反應(yīng)時間為2.5 h,PAM投加量為1 mg/L,曝氣量為1.5 ml/min。在此最佳工藝條件下,廢水COD去除率達到55%,色度去除率為80%,氨氮和總磷去除率分別達到36%和63%,廢水BOD5/COD由0.12提高至0.35,可生化性大幅提高。廢水GPC和GC-MS分析發(fā)現(xiàn),廢水主要有機成分可分為四類物質(zhì):含氮雜環(huán)化合物,醚類化合物,酯類化合物和其他有機化合物。其中含氮雜環(huán)化合物占整個廢水的可掃描物質(zhì)的64.592%,且大分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)較多,含較多官能團,廢水生物可降解性較低。經(jīng)過鐵炭微電解處理后,廢水總有機化合物的種類明顯減少,含氮雜環(huán)化合物中復雜的大分子物質(zhì)得到了完全降解,所占總物質(zhì)比例下降。鐵炭微電解通過原電池反應(yīng)、氧化還原等反應(yīng),將復雜的大分子有機化合物和有毒有害物質(zhì)降解,破壞某些復雜官能團如芳香烴、偶氮等對生物降解的限制作用,提高了廢水的可生化性。外循環(huán)厭氧反應(yīng)器對預處理后的制藥廢水進行生化處理,進水p H,水力停留時間和回流比對反應(yīng)器有機物去除率的影響較大。通過實驗得出當進水p H為7,水力停留時間為24h,回流比為3時,反應(yīng)器有機物去除效果最好,COD去除率可達到85%,廢水中大部分有機污染物得到了去除。厭氧出水培養(yǎng)小球藻能有效去除廢水中的污染物質(zhì),無需添加其他營養(yǎng)物質(zhì),在經(jīng)過10d的培養(yǎng)期就能達到一定的生物積累量,高溫滅菌預處理過程可顯著提高廢水處理效果,對COD、NH3-N、TP的去除率分別達到了88%、91%、83%。整個工藝運行下,出水COD在200mg/L以下,NH3-N在40mg/L以下,TP濃度在2mg/L以下,達到了《化學合成類制藥工業(yè)水污染排放標準》(GB21904-2008)的排放標準。
【學位單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X787
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 制藥廢水的來源、水質(zhì)特點及危害
        1.2.1 制藥廢水的來源
        1.2.2 制藥廢水的水質(zhì)特點
        1.2.3 制藥廢水的危害
    1.3 制藥廢水處理技術(shù)及研究進展
        1.3.1 物化法
        1.3.2 化學法
        1.3.3 生化法
        1.3.4 其他組合方法
    1.4 鐵炭微電解法概述
        1.4.1 鐵炭微電解法原理
        1.4.2 微電解在廢水中的應(yīng)用
    1.5 厭氧法概述
        1.5.1 厭氧法基本原理及研究進展
        1.5.2 厭氧生物處理反應(yīng)器的發(fā)展
        1.5.3 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器
    1.6 微藻處理廢水概述
        1.6.1 微藻在廢水中的應(yīng)用研究
        1.6.2 微藻處理廢水中的問題與改進措施
    1.7 研究意義和主要內(nèi)容
        1.7.1 本研究的意義
        1.7.2 本研究的內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗系統(tǒng)流程與裝置
    2.2 實驗用水水質(zhì)
    2.3 分析測試方法與儀器
        2.3.1 各指標測試方法
        2.3.2 微藻生物量測試方法
        2.3.3 實驗設(shè)備與儀器
        2.3.4 實驗所需藥品
    2.4 實驗主要表征技術(shù)
        2.4.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析
        2.4.2 凝膠色譜（GPC）分析
第三章 鐵炭微電解預處理高濃度制藥廢水的試驗研究
    3.1 反應(yīng)條件對微電解處理效果的影響
        3.1.1 鐵炭投加量對微電解處理效果的影響
        3.1.2 反應(yīng)時間對微電解處理效果的影響
        3.1.3 初始pH對微電解處理效果的影響
        3.1.4 混凝pH對微電解處理效果的影響
        3.1.5 曝氣量對微電解處理效果的影響
        3.1.6 助凝劑PAM投加量對微電解處理效果的影響
    3.2 正交試驗結(jié)果及分析
        3.2.1 COD去除效果
        3.2.2 色度去除效果
        3.2.3 最佳工藝條件的確定
    3.3 廢水凝膠色譜分析
    3.4 廢水GCMS分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理制藥廢水的試驗研究
    4.1 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器的啟動
    4.2 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器負荷提升期對主要污染物的去除效果
        4.2.1 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器對COD的去除效果
        4.2.2 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器對氨氮的去除效果
        4.2.3 外循環(huán)厭氧反應(yīng)器對總磷的去除效果
    4.3 不同運行條件對外循環(huán)厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定運行的影響
        4.3.1 進水pH對系統(tǒng)的影響
        4.3.2 水力停留時間對系統(tǒng)的影響
        4.3.3 回流比對系統(tǒng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微藻處理制藥廢水厭氧出水的試驗研究
    5.1 微藻實驗用水的準備
    5.2 對比預處理過程對提高微藻處理厭氧出水的促進作用
        5.2.1 對比預處理過程對小球藻生物量的影響
        5.2.2 對比預處理過程對廢水中污染物去除的影響
    5.3 厭氧出水培養(yǎng)小球藻對廢水中有機物去除情況
        5.3.1 厭氧出水異養(yǎng)小球藻對廢水中COD的去除
        5.3.2 厭氧出水異養(yǎng)小球藻對廢水中N,P的去除
    5.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定運行
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
    6.1 主要工作回顧
    6.2 本課題今后需進一步研究的地方
參考文獻
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2862111