egsb-sbr工艺处理煤制油废水试验研究

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1、EGSB-SBR工艺处理煤制油废水试验研究(申请清华大学工学硕士学位论文)培养单位：环境学院学科：环境科学与工程研究生：伍金伟指导教师:汪诚文研究员二○一五年六月ResearchontheTreatmentofCoaltoOilWastewaterbyESGBandSBRReactorsThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEnvironmentalScienceandE

2、ngineeringbyWuJinweiThesisSupervisor:ProfessorWangChengwenJune,2015摘要摘要煤制油企业耗水量大，且多分布在缺水地区。近年来，随着煤制油产业的快速发展，煤制油企业的用水和废水处理问题日益凸显。为解决煤制油废水处理难度大，处理效果差等问题，本论文通过对典型煤制油废水的水质分析，设计了一套有针对性的废水处理工艺，并对关键工艺单元进行试验研究，确定工艺参数。针对COD浓度高的合成废水，利用EGSB厌氧生物处理工艺对其进行处理，将废水中的有机物以沼气的形式进行能源回收；针对COD

3、浓度较低的气化废水，经物化预处理后，与合成废水厌氧出水一同进入SBR好氧生物处理单元进行处理。试验结果表明，两级EGSB反应器可有效去除合成废水中的有机物。进水碱度和容积负荷是决定EGSB反应器能否启动成功的重要因素。在进水COD浓度小于16000mg/L时，需用NaOH和NaHCO3将进水的碱度调节至2000mg/L以上；当进水COD浓度大于16000mg/L时，无需再添加NaHCO3。过高的容积负荷容易3导致反应器的酸化，在反应器的启动期容积负荷应控制在29kgCOD/(m•d)以下。通过参数优化试验得到EGSB反应器的运行参数：

4、进水pH值4.8~5.0，进水碱度31200~2200mg/L，HRT为37h，容积负荷26.5kgCOD/(m•d)，COD:N:P比值500:5:1，上升流速为2m/h，并向进水中添加适量的微量元素。通过两级EGSB反应器的处理，可将合成废水的COD浓度从40800mg/L降至600mg/L以下，去除率大于98%，产气率最高可达420L/kgCOD。合成废水厌氧出水和气化废水均为难生化处理废水，SBR工艺对二者1:1的混合废水的COD去除率仅为40.3%。通过向混合废水中添加合成废水原水，可有效提高SBR反应器对混合废水的COD去

5、除率。向每升废水中投加35mL的合成废水原水时，SBR反应器出水COD浓度为203mg/L，去除率为89.6%。参数优化试验结果表明用两级SBR反应器处理混合废水，运行工况为：一个周期为12h，进水5min，缺氧3h，好氧8h，静置沉淀50min，出水5min，排水比为1/3，HRT为36h（其中缺氧9h、好氧24h）。经处理，平均出水COD浓度为94mg/L，NH3-N浓度为0.8mg/L，TN浓度为14mg/L，TP浓度为0.93mg/L。通过Fenton工艺可将好氧出水COD浓度控制在30mg/L以下，达到《城镇污水处理厂污染物

6、排放标准》中的一级A标准。关键词：煤制油；合成废水；煤气化废水；膨胀颗粒污泥床工艺；序批式活性污泥法IAbstractAbstractCoaltooilindustryhasagreatdemandofwaterresource,andisusuallylocatedatwaterdeficientareas,whichmakesthewatertreatmentproblembecomeoneofitsconditionalitylinkofcoaltooilindustry.Inthispaper,awastewatertreat

7、mentprocessforthetreatmentofcoaltooilwastewaterwasdesignedbasedontheanalysisoftypicalcoaltooilwastewater,andexperimentswerecarriedouttodeterminetheparametersofthekeyprocessunits.Coaltooilwastewatercanbedividedintosyntheticwastewaterandcoalgasificationwastewater.Expanded

8、granularsludgebedreactor(EGSBreactor)wasusedtotreatthesyntheticwastewater,andorganiccompoundinsyntheticwastewa