水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水的研究.pdf

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1、硕士学位论文（工程硕士）水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水的研究RESEARCHONHYDROLYSISACIDIFICATION-UASBPROCESSTREATINGCOALGASIFICATIONWASTEWATER李达哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU992.3学校代码：10213国际图书分类号：628.3密级：公开工程硕士学位论文水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水的研究硕士研究生：李达导师：陈志强教授申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授

2、予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHYDROLYSISACIDIFICATION-UASBPROCESSTREATINGCOALGASIFICATIONWASTEWATERCandidate：LIDaSupervisor：Prof.ChenZhiqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSp

3、eciality：ArchitecturalandCivilEngineeringAffiliation：SchoolofEnvironmentDateofDefence：June，2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要煤制气废水作为一种典型的高浓度难降解工业废水，含有酚类物质、多环芳烃、含氮杂环等多种有毒有害污染物。传统厌氧生物处理煤制气废水存在处理效能低、抗冲击负荷性能差的问题。为了进一步

4、提升厌氧处理效能，本文中采用水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水，充分去除和转化难降解有机物，提升可生化性，削减毒性。本文研究了投加填料的复合式水解酸化池和不投加填料的升流式水解酸化池与UASB产甲烷组合处理煤制气废水的效能，观察并总结了H-UASB（Hybridhydrolysisacidification-UASB）和U-UASB（Upflowhydrolysisacidification-UASB）两种反应工艺中活性污泥表观形貌特征。稳定运行期间，U-UASB工艺对煤制气废水处理COD和总酚去除率更高，

5、分别为37%和36%左右，而H-UASB对于COD和总酚的去除率仅仅为25%和23%左右。通过电镜观察发现，U-UASB工艺的水解酸化反应器促进了污泥对无机金属离子的吸附，更有利于污泥颗粒的形成，同时其后UASB反应器污泥微生物种类相对丰富，且具有明显的优势菌聚团分布的特点，H-UASB污泥中微生物种类和数量大大减少，且具有“藏”在EPS下的特点。实验中测定了反应器进出水溶解性有机物变化以及可生化性和毒性的变化。结果发现升流式水解酸化在芳香族化合物去除、去除大分子有机物及转化小分子有机物方面优于复合式水解酸化

6、，从而大大提升整体处理效率。同样U-UASB反应器大大提升了进水可生化性、削减了毒性，更加有利于后续的生物处理。为进一步提升水解酸化反应器处理效能，实验探究了温度以及三价铁化合物种类及投加量对水解酸化效能的影响。结果发现水解酸化反应器的最佳反应温度为30℃，微生物活性高，96hCOD和总酚的去除率分别为14%和12.63%。Fe2O3投加有助于增强反应体系中的异化铁还原作用，加强对酚类等芳香族化合物的去除，但是在Fe2+浓度低的条件下易受到中间代谢产物的抑制作用；Fe3O4投加可以持续释放Fe2+，有助于提升

7、反应器整体的处理效能，但由于相对缺乏Fe3+，异化铁还原作用不明显，对酚类等芳香族化合物去除增强不显著。10g/L投加量条件下，Fe2O3对水解酸化强化效果更好。关键词：煤制气废水；厌氧反应器；可生化性；毒性；异化铁还原-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAsatypicalhigh-concentrationrefractoryindustrialwastewater,coalgasificationwastewatercontainsmanytoxicandharmfulpollutant

8、ssuchasphenols,polycyclicaromatichydrocarbons,nitrogen-containingheterocyclesandetc.Traditionalanaerobicbiologicaltreatmentofcoalgasificationwastewaterhastheproblemsofbadtreatmentperformanceandpooranti