环境工程专业毕业论文：在高强度的生物降解性导向的研究可处理一个隔离毛纺织染整厂废水.doc

天津科技大学本科生毕业设计（论文）外文翻译学 院 海洋科学与工程学院 专 业 2011环境工程 题 目 在高强度的生物降解性导向的研究可处理一个隔离毛纺织染整厂废水姓 名 田欢 指导教师（签名） 赵瑞华 2015年3月20日在高强度的生物降解性导向的研究可处理一个隔离毛纺织染整厂废水Ahmet Baban a,*, Ayfer Yediler b, NilgunKiran Ciliz c, Antonius Kettrup b,d摘要纺织染整行业涉及大量的用水量以及和高度的污水排放。生物可处理性的矿化、硝化和反硝化作用强度高的羊毛纺织染料沐浴,头等舱和第二冲洗。鳕鱼分离研究和动力学参数进行了测定。在高负荷的综合废水中难降解的有机化合物分离和高强度的应用生物处理废水的综合废水测定通过确定耗氧量。结果在评估另一种方法用于惰性鳕鱼分馏。研究暗示可溶性COD约80%,50%的颜色和75%的毒性是由单一的污泥生物过程可能减少。总COD的百分之十六被发现最初的惰性。惰性分数被生产增加到22%的可溶性和颗粒微生物通过生物处理产品。关键词分离；生物处理；硝化反硝化；生物毒性；COD分离简介主要纺织染整行业面临的环境问题是工业生产大量的连续高强度水浪费。行业从而失去有价值的化学物质,消耗和浪费水的110 - 650 l公斤1产品为羊毛加工过程(环境署,1994),一个重要的成本,和涉及市政当局和行业本身,在昂贵的治疗的危害降到最低。显而易见的解决方案是使用廉价但无溶剂染色过程。这个问题似乎可以实现在某些情况下(2002年领头人物布莱克本和伯金肖)和一个期待的技术革命。同时有产生的环境危害降到最低在现有纺织染整企业。作为一个案例研究，废水纺织整理厂在伊斯坦布尔的影响。本厂是生产羊毛，涤纶亚麻和羊毛聚酯混纺纱线及织物和羊毛纺织染整子类别的考虑。产量约3000吨每年与相应的总耗水量3200到3500立方米每天。在工艺基础上的综合表征结果表明，废水排放总量率可从2800减少到100天750立方米，有75%的水可以在淡水的消耗量，相应减少再生。然而，从工厂的排放目前具有COD 600±50毫克每升和毒性10 GL（小于对发光菌的抑制20%稀释因子）的单位，可回收流隔离叶片复合废渣具有高COD 1700 毫克每升和到24单元一个明显的毒性。大多数复合污染的废弃物从产生的染色工艺（Pagga和布朗，1986; Koch等，2002; 张等，2002）和联合厌氧 - 好氧处理已受聘众多作家降解染料选择污水（布朗和汉堡，1987; Panswad和Luangdilok，2000）。克鲁尔等。 （1998）应用了综合治疗方案，包括生物SBR（序批式）和臭氧氧化残留染房酒类，达到约90，COD去除率。此调查监视组合缺氧 - 好氧处理剩余的复合废水代表相对清洁可再利用零件的偏析后高强度复合废物的成功。沿着这些线，废水的生物降解性定向表征以及化学计量和动力学系数进行了测定，并进行评估，以确定如何处理方案可以设计和施加于整个纺织工业染房废物。2.材料和方法2.1实验室模型使用的实验室模型包括一个缺氧,充气和沉降反应堆,由有机玻璃(图1)。剩下的复合饲料的解决方案是通过添加1 M氢氧化钠中和pH值7.0 -7.1。脱氮反应器一直在严格的缺氧的条件下,考虑到反硝化微生物溶氧的敏感性(做)定期检查内容。电磁搅拌器是用来防止微生物群在脱氮反应器悬浮。蠕动泵被用于喂养反应堆,内部循环和污泥回收的目的。该模型操作使用和不脱氮的选择。国内污水处理厂活性污泥,从附近的一个污水处理厂是与会前使用。合成废水的混合物,有类似特征的国内废水和中和复合纺织废水驯化期间被用作饲料,纺织废水的比例在2周内逐渐从10%上升到100%。F / M(食品/微生物)比率一直每天0.65毫克鳕鱼毫克1 MLVSS1在污泥的年龄约15天。图.1.（a）无脱氮和（b）与反硝化：实验室模型和一些操作条件的示意图。2.2.COD分馏和动力学参数的测定可行性研究的易于生物降解的馏分测定进行呼吸分析Ekama等人提出（1986）。有氧分批试验法在废水预选体积混合已知体积的混合白酒类充气和搅拌的间歇式反应器中获得SO/ XO 0.65毫克COD约1毫克悬浮固体。实验是在室温下用2升的间歇式反应器进行。废水样品中和在测试之前。样品在20分钟的时间间隔对氧的吸收速率撤回（我们）和可溶性COD分析测量。样品过滤用0.45M醋酸纤维素膜过滤器进行可溶性COD分析在剩余的复合废水和生物处理废水的有机化合物的生物降解性还通过确定根据德国标准DIN L22（欧洲标准29408）一个呼吸（BOD）的氧消耗测量。用于此目的的商用仪器“Sapromat，典型值D”（发。福伊特）被用来与一式三份运行了对每个样品进行的。后22天的温育时间我们的测量上的样品然后进行。适应的污泥和废水的混合物的SO/ XO比调节为0.6和1.0毫克的COD悬浮固体对于流出物中的实验室模型中，我们的测量分别之前和进水。与此同时本店测定所得到的污泥的相同量和蒸馏水的空白溶液。通过此过程，它的目的是评估在评估给定的废水的COD惰性组分的确定的另一种方法的条件的结果。另外，一个类似的方法（呼吸计分析）被用于的适应的生物质（Grady等，1999）的内源性衰减系数的测定。的方法，由鄂尔浑等建议。 （1999）被用于惰性COD分离的决心。三个间歇式反应器被设置与挥发性悬浮固体（有机物）的75毫克L-1的含量为过滤和未过滤的纺织废水的反应器和40mg L-1的葡萄糖的反应器。有机物保持低，以减少生产惰性微生物产物。由发泡较高浓度有机物被选为废水反应堆避免细菌的可能损失。所有的反应器保持在操作的期间为41天，可溶和总的COD浓度在2-4天的间隔进行了监测。 DO浓度在所有反应器维持在7.8-8.4毫克L-1。动力学参数，如微生物的产率系数（YH），最大比生长速率（H），内源性衰变速率（BH）和VSS（FA）的活性级分通过使用在文献中所述的方法（测定Ekama等。 ，1986; Kappeler和Gujer，1992;鄂尔浑等，1995; Avcioglu等人，1998）。反硝化微生物的硝酸盐吸收率（NUR）以及异的缺氧条件下的最大比生长速率（查看MATHML源）也被确定（Ekama等人，1986）。该实验是在一个2升，完全混合缺氧间歇式反应器进行的。在N / M（氮/微生物）其余复合废水的比率和活性污泥的混合物设定为0.8和KNO溶液中加入硝态氮测量之前获得硝态氮浓度的约50毫克每升被展开。取出样品，在15分钟的时间间隔，并用于硝态氮进行分析。COD和硝酸盐氮的测定公司的机械和纳格尔检测试剂盒进行，Düren，德国为重复。吸光度测量采用紫外/可见分光光度计进行Varian卡里1。做的是用WTW微处理机血氧测量。毒性采用Lange lumistox-300光度试验生物监测。可吸附有机卤化物（AOX）是由mcs-tox10有机卤素分析仪测量。根据APHA标准方法进行各种分析（1985）。3.结果与讨论3.1. 废物流特性和隔离染色浴放电，第一和/或第二冲洗废物的酸性，酸性，福隆新和钻石染色工艺为综合废水。流量比例混合废水的常规污染物的特性如表1所示。整体工业废水的特点，从企业的产生，与染色，整理和清洁行动的总COD浓度为550和650毫克每升之间。在这种情况下，应该指出的是，总COD增加约3倍，少污染的废水中分离。然而，2700到 2900立方米每天，总工业废水排放率将所提出的复用方案实现减少到750 立方米每天。磷是生物过程的营养限制。合成废水的添加有助于弥补缺磷。表1.传统的流量比例混合样品的污染特征参数 范围 平均总COD（毫克每升） 1680 - 1750  1700溶解性COD（毫克每升） 1540 - 1640 1590TKN（毫克每升） 61.5-64.5 62.5NH4-N（毫克每升） 50.0-52.5 51.0NO3-N（毫克每升） 4.2-4.4 4.3PO4-P（毫克每升） 1.7-1.8 1.6碱度，碳酸钙（每升） 130-140 138pH值 4.54-4.58 4.56电导率（MS） 4.02-4.27 4.14吸光度（M），测定 625纳米 41.7-38.5 40.1 525纳米 51.1-47.5 49.3 436纳米 54.7-58.3 56.5毒性; GL值 23-25 24AOX（微克每升） 144.4-166.0 155.13.2.生物可处理性研究与悬浮生长的实验室模型该模型是运行不同的操作模式下，与不使用的反硝化反应器。为运行的模型和相关参数，出水的特性在表2中给出。COD的去除率略高于反硝化引起的异养反硝化的生物，可生物降解有机物的去除。这种情况也可以归因于反硝化模型的高细胞停留时间。达到为例，因此，氨的完全氧化出水氨氮浓度几乎是非常低的。百分之八零七的总氮去除率在反硝化反应器运行系统的情况下实现。的出水总氮浓度为7毫克升1。总磷酸盐的去除一部分发生在微生物或剩余污泥去除营养。然而，据预测，有生物处理系统中还有足够的磷。在颜色特征的吸光度测量的约50%的减少被指定操作系统的情况下实现反硝化。此外，毒性的生物处理中的应用大大减少（表1和表2）。与脱硝实验氧气的要求稍低，有机质也稳定在脱氮过程中的一部分。表2.实验室废水的特点和操作参数模型 实验室模型没有 与反硝化作用 反硝化作用参数MeansM%rem.MeansM%rem.废水浓度总COD（毫克每升）47012.04.27245023.87.974可溶性COD（毫克每升）36014.35.17734021.76.879TKN (毫克每升)2.81.20.5951.80.20.0797NH4N (毫克每升)0.30.080.03990.80.060.0298NO3N (毫克每升)45.51.90.85.30.40.2PO4P (毫克每升)1.40.070.03121.30.070.0319pHa8.68.88.68.8电导率（MS cm）3.8 (3.73.9)3.9 (3.84.1)吸光度（M）625 nm23.2 (21.824.6)4220.9 (19.822.1)48525 nm29.6 (28.331.1)4025.4 (24.926.2)48436 nm38.5 (36.939.7)3231.8 (30.632.7)44毒性，GL值675操作数据Q (l d1)3.6 (3.53.7)3.6 (3.53.7)MLSS (mg l1)2900320030003200MLVSS (mg l1)2350250023002450Tx (d)12.415.3TH (h)24.724.7F/M (mg COD mg1VSS day1)0.60.70.50.55O2 req. (g l1 ww-day)1.251.133.3.生物降解能力的研究确定为921和117毫克升1实验室模型的进水和出水是通过在呼吸样品孵育的氧消耗的累积量，分别。因为，耗氧率达到一个恒定的水平测试是在第二十二天终止。如果是近似bod相当于总COD，结果表明约920毫克每升的总COD是可生物降解的。作为有氧的消耗记录出水，阐明了以下的生物治疗还可生物降解COD的一小部分仍然。我们的测量对样品进行孵育后，结果如图2所示。图2.我们的测量结果的孵化后的样品在一个呼吸器。虽然，时间依赖我们的值均低于空白溶液比原生物处理后的废水约5毫克每升每小时是不显着的差异。因此，它是假定所有的可生物降解的（很慢）COD已经退化的孵化期。因此，区别原废水初始COD和氧的消耗总金额等于总惰性（可溶性和颗粒物）的废水COD含量。确定为780毫克每升生物降解性的会计方法使用呼吸原废水COD浓度的惰性。3.4.COD分馏动力学常数我们的档案原料混合废水和相应的可溶性COD浓度是图3所示。结果表明，易于生物降解的COD浓度为430毫克每升（SS）对应于约25%的总COD。它是由巴布纳河等人报告。（1998）：723%号棉及涤棉针织业务代表与研究的一个很好的协议。显然，产生的废水羊毛和羊毛涤纶混纺染色操作SS含量略高。在选择单一的过程进行了研究（福隆新）原-隔离-（在可复用的部分去掉了）复合废水表明SS是5%和12%（鄂尔浑等人。，2000）。的异养菌产率系数YH，值为0.78 g（G细胞COD化学需氧量每克）。此值高于约10% YH值为棉和涤纶混纺纺织废水的文献报道的范围（巴布纳河等人，1998）。图3.易生物降解COD的实验评估我们的轮廓和可溶性COD变化。最大比生长速率来看，MathML(数学置标语言)为4.95 每D。类似的研究得到了MathML的查看源率为3.6 到5.3 D棉和涤纶针织制造。此外，确定的MathML的查看源是4.8 d的平均值非常一致表征，生活污水（YLDZ，1995；巴布纳河等人。，1998）。内源性的衰减系数，BH，被评估为0.21每D。虽然，试验在相对较短的时间（4小时）的实际用途，规定的衰减系数与文献报道的数据吻合良好，生活污水（艾斯奥哥鲁等人。，1998）。然而，活度系数，FA，经计算为0.80，也代表了一个数据的可靠合格报告（鄂尔浑等人。，1995）。三N曲线从一个缺氧的实验批次运行如图4所示。NO3- N的反硝化脱氮过程快速初始浓度，被发现是22.3毫克每升具有对应的19毫克NO3N 每升每小时。最大的特定生长率在缺氧条件下，MathML的查看源，被评估为8.63 D 1以上的配置和利用假设YH = 0.45在缺氧条件下。图4.硝酸盐浓度的响应时间监测异养菌最大比生长率缺氧批量测试惰性COD分馏的实验结果，历时41天，其他相关参数见表3。所得到的结果与一个分离的研究比较，强和弱的家庭废水透露，纺织废水含有大约50%的初始颗粒惰性而不相关的两倍，可溶性惰性馏分（鄂尔浑等人。，1999）。一套综合利用制备的废水具有不同的初始溶解性COD浓度的实验表明，降解COD的转换颗粒惰性代谢产物，部分叶片，0.0580.087而，颗粒惰性COD量衰减，产生FEX分数0.0870.13（鄂尔浑等人，1999）。同时，亨策等人（1987）提出了一个价值0.2的答复。表3.COD分馏的实验结果参数估价分数CT 1总COD，CT1（每升）17001最初的可溶性COD，ST1（每升）15900.94初始的可生物降解的COD，CS1（每升）14300.84初次易于生物降解，COD，SS1（毫克每升）4300.25最初缓慢水解的COD，XS1（毫克每升）10000.59最初的水溶性惰性COD，SI1（毫克每升）2300.14初始颗粒状惰性化学需氧量，XI1（毫克升）400.02初始总颗粒的COD，XT1（毫克升）1100.06在过滤后的废水的反应器中产生的残余可溶性微生物产物，（SP）2（毫克每升）200.01在原废水的反应器中产生的残余颗粒微生物产物，（XP）1（毫克每升）850.05在过滤后的废水的反应器中产生的残余颗粒微生物产物，（XP）2（毫克每升）800.05原料废水的反应器中残留COD总量，（CT）1（毫克每升）3800.22原料废水的反应器中残留的可溶性COD，（ST）1（毫克每升）2600.15可生物降解COD的分数转换颗粒惰性代谢产物，YXP（G细胞化学需氧量 (g COD)1）0.059在生物质衰变，产生FEX颗粒惰性COD部分0.075可生物降解COD的分数转化可溶性惰性代谢产物，YSP（M细胞COD（M COD）0.015在生物质衰变，产生FES溶于惰性COD分数0.019通过使用透气性的方法的总的惰性的COD被发现是780毫克每升。然而，它竟然是380毫克每升包括可溶性和颗粒惰性代谢产物按照与鄂尔浑等提出的COD分馏法。1999年达到的COD的分馏研究低惰性的COD组分可以归因于使用，而不是使用生活废水在呼吸测量和延长间歇反应器运行的反应时间在整个化学需氧量分馏研究适应的细菌。其结果是，所有这些因素都指派以较少的惰性化学需氧量的COD分馏研究的情况下，一个并发遗体有机物更高效的氧化相比，呼吸计测量污水的总量和可溶性的实验室模型的代码被确定为450和340毫克每升分别。惰性COD分馏的研究表明，260毫克每升的总COD溶惰性。废水排放限制排水系统相关参数800毫克每升的COD，350毫克每升悬浮固体，100毫克每升总氮，总磷10毫克每升和6至9 pH（伊斯坦布尔总局水和污水处理厂，2002）。处理后的废水污染物浓度远低于这些限制。沿潜伏期实验室模型流出物的累积氧消耗量为117毫克每升。这耗氧量的一部分是由于种子添加到之前的污水开始呼吸测量。因此，大多数可生物降解的水溶性有机化合物已被用于由细菌的废水经受生物处理由实验室模型。流出物的相对高的总的COD可由于差的沉降特性引起的微粒物质的存在。然而，化学需氧量的可生物降解的组分残留在流出物（340-260毫克每升）是接近在其可以被认为是该方法（图5）的一个良好的验证呼吸器中流出的氧气量。流入和流出的相应BOD5含量被确定为分别669和56毫克每升（图5）。设计和建立该模型的操作标准，最初基于COD分馏因此，所获得的结果证明了该方法的准确性。分别BOD / COD比进水和出水是0.39和0.12。因为，惰性COD不受影响和BOD通过适应环境微生物出水BOD / COD消耗已显着降低。图5.氧的消耗和COD的悬浮生长型的实验室模型进水和出水的分数。4.结论一个可处理性导向的方法研究了在高负荷复合废水的物理化学和生物的方法选定毛纺后整理企业的手段。根据开发的情况下，排放总量的75，从染色产生和精加工操作可以回收淡水的消耗可以相应地减少。剩余的25的复合废物可通过一个结合缺氧 - 好氧系统来处理，并产生一个流出物是可接受的放电作为生活污水。此外，75的毒性去除是达到了应用的治疗方案。在一般情况下，动力学方法的结果与资料报道的国内和工业废水文献吻合良好。然而，复合废水起始惰性溶解COD分数明显高于国内合成废水，和颗粒微生物产品产量低。COD的易于生物降解的馏分被发现要稍高于产生的废水棉和涤纶针织。文中提出的数据表明，通常生产危险废物从纺织工厂，尤其是纺织印染企业可以降低到可接受的水平。这种治疗的费用是由所产生的约75%减少新鲜水的消耗和过程的相对简单的最小化。致谢废水处理性研究是在生态化学的GSF研究所进行的，并且部分由德国联邦教育，科学，研究和技术部（BMBF）资助的，在国家研究理事会之间的协议框架 - 科学和技术研究土耳其安卡拉，土耳其和Jülich研究中心有限公司，国际局，于利希，德国议会。作者感谢教授Derin鄂尔浑博士的建议，D. Lienert博士为她贡献BOD22测量和阿里·奥斯曼·Kilitcioglu选定的纺织企业的先生，哈坎·沙辛先生和Birgul Diker女士的热心帮助援助。