對(duì)于多數(shù)制藥企業(yè)來(lái)說(shuō),高濃度制藥廢水因其成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度深、可生化性差,難以被微生物降解,采用單一的水處理技術(shù)往往難以達(dá)到理想的效果。因此,當(dāng)前急需開(kāi)發(fā)一套對(duì)這類(lèi)廢水行之有效的處理新工藝,使其滿(mǎn)足越來(lái)越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)哈爾濱某制藥廠某車(chē)間排放的抗生素發(fā)酵廢水水質(zhì)(COD為14700～17600mg·L^-1;BOD5/COD為0.25～0.26),研究采用混凝-水解酸化/好氧移動(dòng)床生物膜-Fenton法來(lái)處理該廢水。 首先進(jìn)行了混凝法處理高濃度制藥廢水的實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)抗生素發(fā)酵廢水中膠體的帶電性質(zhì),選用和比較了六種混凝劑的處理效果;并對(duì)篩選出的混凝劑PFS從pH值、投加量、攪拌時(shí)間和沉淀時(shí)間等幾方面考察了其對(duì)COD去除效果的影響;采用SEM、TEM、FT-IR以及XRD等對(duì)篩選出的混凝劑進(jìn)行形貌表征,初步探討了混凝劑形貌與混凝機(jī)理之間的聯(lián)系;通過(guò)對(duì)混凝后絮體形貌的觀測(cè),研究了混凝的分形維數(shù)與絮體沉降性能的關(guān)系;通過(guò)考察不同粒徑顆粒物的分布,研究了不同粒徑顆粒的沉降速率對(duì)固液分離的影響。得出混凝最佳工藝參數(shù)如下: PFS最優(yōu)投加量為135.2...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 制藥廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
        1.2.1 制藥廢水的來(lái)源
        1.2.2 制藥廢水的特點(diǎn)
        1.2.3 制藥廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.4 制藥廢水處理技術(shù)的研究方向
    1.3 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的特點(diǎn)和研究現(xiàn)狀
        1.3.1 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的概念及特征
        1.3.2 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器工作原理
        1.3.3 懸浮生物填料
        1.3.4 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)
        1.3.5 國(guó)內(nèi)外MBBR 研究現(xiàn)狀和應(yīng)用實(shí)例
        1.3.6 移動(dòng)床生物膜技術(shù)的發(fā)展方向
    1.4 Fenton 試劑的氧化機(jī)理及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 Fenton 試劑的來(lái)源及分類(lèi)
        1.4.2 常規(guī)Fenton 試劑法的反應(yīng)機(jī)理
        1.4.3 常規(guī)Fenton 試劑法在廢水處理中的研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文研究目的、意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 論文課題來(lái)源
        1.5.2 本論文研究的目的和意義
        1.5.3 本論文的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及操作步驟
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)的工藝流程
        2.2.2 混凝工藝操作步驟
        2.2.3 水解酸化/好氧MBBR 反應(yīng)裝置與懸浮填料
        2.2.4 Fenton 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置及操作步驟
    2.3 分析項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 水樣的常規(guī)分析方法
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)用水及水質(zhì)指標(biāo)
        2.3.3 廢水的GC-MS 分析
        2.3.4 廢水Zeta 電位的測(cè)定
        2.3.5 PFS 的形態(tài)表征
        2.3.6 PFS 混凝分形實(shí)驗(yàn)
        2.3.7 PFS 混凝顆粒物分布實(shí)驗(yàn)
        2.3.8 生物相觀察
        2.3.9 VFAs 的氣相色譜測(cè)定
        2.3.10 MBBR 反應(yīng)器內(nèi)生物量的測(cè)定
        2.3.11 生物膜厚度和密度的測(cè)定
        2.3.12 生物填料內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬
        2.3.13 H₂O₂ 理論投加量的計(jì)算
        2.3.14 羥基自由基的EPR 表征
第3章 抗生素廢水的混凝預(yù)處理實(shí)驗(yàn)
    3.1 廢水Zeta 電位測(cè)定及膠體脫穩(wěn)性質(zhì)分析
    3.2 混凝劑的篩選
    3.3 PFS 混凝工藝參數(shù)的確定
        3.3.1 pH 及混凝劑投加量對(duì)混凝效果的影響
        3.3.2 攪拌時(shí)間及沉降時(shí)間對(duì)混凝效果的影響
    3.4 PFS 混凝特征的探討
        3.4.1 PFS 的性質(zhì)
        3.4.2 PFS 的FT-IR 表征
        3.4.3 PFS 的SEM 和 XRD 表征
        3.4.4 PFS 的TEM 表征
    3.5 絮體形態(tài)研究與顆粒物分布對(duì)固液分離的影響
        3.5.1 絮體分形維數(shù)的意義
        3.5.2 絮體分形維數(shù)的計(jì)算方法
        3.5.3 PFS 混凝的分形維數(shù)
        3.5.4 PFS 混凝出水的顆粒物分布
    3.6 本章小結(jié)
第4章 水解酸化/好氧MBBR 工藝實(shí)驗(yàn)
    4.1 水解酸化反應(yīng)器的啟動(dòng)及運(yùn)行
    4.2 水解酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化
        4.2.1 進(jìn)水pH 對(duì)水解酸化反應(yīng)器的影響
        4.2.2 HRT 對(duì)水解酸化反應(yīng)器的影響
    4.3 好氧MBBR 工藝參數(shù)的確定
        4.3.1 好氧HRT 對(duì)好氧反應(yīng)器的影響
        4.3.2 曝氣量對(duì)好氧反應(yīng)器的影響
    4.4 有機(jī)負(fù)荷對(duì)水解酸化-好氧MBBR 的影響
        4.4.1 容積去除率與出水濃度的關(guān)系
        4.4.2 有機(jī)負(fù)荷率與容積去除率的關(guān)系
        4.4.3 產(chǎn)VFAs 動(dòng)力學(xué)
        4.4.4 菌群生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)
    4.5 生物膜微生物相分析
    4.6 生物膜形貌的描述
        4.6.1 好氧生物膜形貌
        4.6.2 填料內(nèi)流場(chǎng)分布與生物膜厚度關(guān)系
    4.7 本章小結(jié)
第5章 好氧生物膜底物去除的動(dòng)力學(xué)研究
    5.1 底物去除動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型假設(shè)與推導(dǎo)
    5.2 不同底物濃度下COD 降解動(dòng)力學(xué)
    5.3 不同填料填充比下COD 降解動(dòng)力學(xué)
    5.4 好氧MBBR 處理抗生素發(fā)酵廢水的效果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 Fenton 工藝處理抗生素廢水實(shí)驗(yàn)
    6.1 不同F(xiàn)enton 體系處理效果比較
        6.1.1 Fenton 工藝
        6.1.2 三種Fenton 體系比較結(jié)果
    6.2 Fenton 工藝參數(shù)的確定
        6.2.1 初始 Fe²⁺濃度的影響
        6.2.2 H₂O₂ 投加量的影響
        6.2.3 初始pH 的影響
        6.2.4 反應(yīng)時(shí)間的影響
        6.2.5 沉淀pH 的影響
        6.2.6 載氣的影響
        6.2.7 H₂O₂ 投加次數(shù)的影響
    6.3 Fenton 法降解抗生素發(fā)酵廢水動(dòng)力學(xué)研究
        6.3.1 表觀速率參數(shù)的確定
        6.3.2 反應(yīng)級(jí)數(shù)的測(cè)定結(jié)果
        6.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
    6.4 羥基自由基的EPR 表征研究
        6.4.1 測(cè)定原理
        6.4.2 EPR 表征結(jié)果及分析
    6.5 連續(xù)流實(shí)驗(yàn)研究
    6.6 進(jìn)出水成分及水質(zhì)的比較
        6.6.1 進(jìn)出水成分比較
        6.6.2 進(jìn)出水水質(zhì)比較
    6.7 不同組合工藝比較研究
        6.7.1 PFS 混凝-Fenton-好氧MBBR 組合工藝
        6.7.2 水解酸化/好氧MBBR-Fenton-好氧MBBR 組合工藝
        6.7.3 PFS 混凝-水解酸化/好氧MBBR-Fenton 組合工藝
    6.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
發(fā)明專(zhuān)利
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4042207