环境科学毕业设计论文：海产品加工废水的活性污泥法处理研究.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 海产品加工废水的活性污泥法处理研究 所在学院 专业班级 环境科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 目录 摘要 . I Abstract . II 引言 . 1 1 绪论 . 3 1.1活性污泥法 . 3 1.1.1活性污泥法的概念 . 3 1.1.2活性污泥法的产生和发展 . 3 1.1.3 活性污泥法的基本原理 . 3 1.1.4活性污泥法的基本流程 . 4 1.2处理海产品加工废水的方法 . 5 1.2.1 A/O结合循环式活性污泥法 . 5 1.2.2RSSP工艺 . 5 1.2.3混凝 -接触氧化工艺 . 6 1.2

2、.4气浮 -接触氧化工艺 . 7 1.2.5膜生物反应器 . 8 2 材料与方法 . 8 2.1实验概况 . 9 2.2实验分析方法 . 9 2.1.1COD的测定 . 9 2.2.2氨氮的测定方法 纳氏试剂光度法 . 10 2.2.3磷的测定方法 钼酸 铵分光光度法 . 11 3 实验结果与分析 . 14 3.1COD的测定 . 14 3.2氨氮的测定 . 17 3.3磷的测定 . 20 4 结论 . 23 5 参考文献 . 24 致谢 . 错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 海产品加工废水的活性污泥法处理研究 摘要 目前， 沿海地区海产品丰富 ， 海产品加工企业较多 ， 海产

3、品加工废水污染严重 ， 若不处理任其排放 ， 将影响近岸海域的环境和近岸海水养殖业的发展 。加工废水成分越来越复杂，研究废水的生化处理技术具有非常重要的意义。采用 A/O 结合循环式活性污泥法、 RSSP 工艺、 混凝 -接触氧化工艺、 气浮 -接触氧化工艺、膜生物反应器等 对海产品加工废水进行生物处理，对海产品加工废水生物处理进行深入而系统的研究，以期解决加工废水生物处理 的关键技术 。本实验通过模拟活性污泥法的处理程序，对海产品加工废水进行处理。原废水水质： COD 为 278.4mg/L；氨氮为 18.1mg/L；磷为 4.5mg/L。最终出水水质： COD 为 26.4mg/L,去除率

4、为 90.53%；氨氮为 2.7mg/L，去除率为85.08%；磷为 0.5mg/L，去除率为 88.89%。影响活性污泥对 COD、氨氮、磷的去除率的因素主要有微生物自身的生长代谢过程，温度， pH，溶解氧，废水水质等。 关键词 海产品加工、活性污泥、去除率、影响因素 本科毕业论文 英文摘要 II Marine Products Processing Wastewater of activated sludge AbstractCurrently, the coastal areas rich in marine products, marine products processing en

5、terprises are more seafood processing wastewater pollution is serious, if not handled any of their emissions, will affect the environment and inshore coastal waters mariculture industry. More complex processing wastewater composition, chemical and biological wastewater treatment technology research

6、has very important significance. By A/O combined with cyclic activated sludge, RSSP process, coagulation-contact oxidation process, flotation-contact oxidation process, membrane bioreactor for biological treatment of seafood processing wastewater. Wastewater Treatment of seafood processing depth and

7、 systematic research to address key biological wastewater treatment process technology. This experiment simulated activated sludge process, on the seafood processing wastewater. Raw wastewater quality: COD was 278.4mg/L;Ammonia was 18.1mg/L; Phosphorus 4.5mg/L. Final effluent quality: COD was 26.4mg

8、/L, the removal rate was 90.53%; Ammonia was 2.7mg/L, the removal rate was 85.08%; Phosphorus 0.5mg/L, the removal rate was 88.89%. Of activated sludge on the COD, Ammonia nitrogen and Phosphorus removal efficiency of the main factors in the growth of microbial metabolism of its own, temperature, PH

9、, dissolved oxygen, waste water and so on. Key wordsMarine products processing;Activated sludge;Removal;Factors 本科毕业论文 引言 1 引言 随着工业的不断发展，大量废水产生。某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微生物的方法进行处理，废水具备微生物生长和繁殖的条件，因而微生物能从废水中获取生长所需养 分，于此同时，微生物还能降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。影响微生物废水处理效果的原因主要有进水水质和处理工艺两方面。大量高盐度废水，由于盐度对微生物具有抑制作用 ,这类废水处

10、理目前采用方法有蒸发、膜处理等物化技术 ,但是费用昂贵 ,难以推广。 1对于浓度相对恒定的高盐度有机废水 ,活性污泥的驯化或接种耐盐微生物是处理系统取得成功的最重要因素 2。 SBR工艺作为一种先进的活性污泥法对许多传统活性污泥法难以处理的废水都具有较好的处理效果 3。海产品加工行业耗水量大，产生的废水相对较多，对环境的污染也尤为严 重，因此处理好海产品加工废水，具有十分重要的意义。 中国是拥有 13亿人口、 472.7平方公里水域面积的水产品消费大国和水产品养殖大国。目前我国水产品加工企业有 53262家，年加工能力可达到亿吨。海产品加工行业废水处理方式一般为简单处理后直接排入大海，造成既污

11、染环境又浪费资源的局面。 国内多数海产品加工废水处理没有从清洁生产、用水平衡、资源回收等角度系统分析海产品加工过程中的工艺特点，从而进行废水的综合处理。目前，我国海产品加工废水的深度处理与回用技术仍然相对落后。对于海产品加工废水深度处理与回用技术以及回用 标准，国内外至今尚无形成一套比较系统和完备的工艺和成套集成的技术。 海产品加工分为两大类：渔获物处理，将新捕获的鱼类、贝类、藻类等新鲜海产品经清洗、挑选、除去不可食用部位等处理，制成干鲜品、冷冻品及水产罐头等；二次加工，将以上制品根据需要进行精制，制成鱼肉松、烤鱼片等炼制品、调味品。海产品加工主要过程可分为原料处理、中间产品加工与成型产品加工

12、三个部分。其中，原料处理段用水量最大，达到 50%，所排放废水的污染物浓度较低， COD一般在 500 800mg/L之间 ；中间产品加工段用水量略减，约占总用水量的 30%，但所排放废水的污染物浓度最高， COD平均达 2000mg/L左右；成型产品加工段用水量只占总用水量的 20%左右 ，同时所排放废水的污染物浓度也较低，平均为 200 400mg/L。 4 目前，国内外在废水的处理问题上主要集中于废水的处理工艺，通常程度的废水处理单项技术运行成本较高，而处理效果往往与成本不成正比，难以达到排放标准。国内外对海产品加工废水主要是在末端进行控制，采用的技术主要有：混凝 +接触氧化工艺、气浮

13、-强化 A段 -A/O工艺、气浮 +A/O+CASS工艺、气浮 +接触氧化工艺、 AB（吸附 -生物降解）工艺 、水解（酸化） +生物接触氧化工艺、 UASB+好氧生物处理工艺、气浮 +SBR工艺、絮凝床 +SBR工艺等。 4 本科毕业论文 引言 2 近年来，随着经济的迅猛发展，排入海洋的污染物也逐年增加，海产品加工行业产生的废水排放量逐年上升，对于沿岸海域水质、近岸海湾养殖和生态环境保护十分不利。因此，对海产品加工废水进行深度综合处理与循环利用，具有十分重要的经济效益、环境效益和社会效益，符合我国大力提倡的节能减排政策，促进社会和谐发展。 20在处理海产品加工废水技术上的突破也成为当前急需解

14、决的问题。 本科毕业论文 绪论 3 1 绪论 1.1活性污泥法 1.1.1 活性污泥法的概念 活性污泥法是 利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。 1.1.2 活性污泥法的产生和发展 活性污泥法是生物处理中效率最高的处理方法 ,由于能确保良好的处理水质 ,是世界上广泛普及的处理方法。英国的 Andern和 Lockett证实了通过把空气吹入生长的污泥中循环使用可以加速污水的净化。他们于 1914年把这一结果在英围化学工程学会上发表 ,从而诞生了活性污泥法。 1917年英国的曼彻斯特在 946m3/d的设备及美国的休斯敦在 37800m

15、3/d的活 性污泥设备开始运行； 1930年前后由于认识到了活性污泥法是受微生物的作用 ,Mahlmano等按此计算出微生物所需要的氧量； 1942年 Gould等提出分段曝气法； 1944年 Setter提出修正曝气法； 1945年 Krauss为了抑制膨胀发表了柯劳斯流程； 1951年Ulrich等提出接触稳定化法。在这之后 ,又出现了高速活性污泥法、延时曝气法、曝气氧化塘法、纯氧曝气法、氧化沟法、厌气性活性污沉法和厌气一好气活性污泥法等一系列处理方法。 5 1.1.3 活性污泥法的基本原理 活性污泥法是 使活性污泥均匀 地 分散、悬浮于反 应器中，与废水充分 进行 接触，在有溶解氧的条件

16、 下，除去废水中 的 有机废物 。生物絮体称活性污泥是由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机物质和无机物质，具有一定活力的和良好的净化污水功能的絮绒状污泥。 活性污泥中复杂的微生物与 废水 中的有机营养物形成了复杂的食物链 。 最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起 着 最关键的作用，优良运转的活性污泥，是 以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好，随着活性污泥的正常运行 ， 细菌大量繁殖，开始生长 原生动物 ，是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的 纤毛虫 、种虫占优势；后生动物是细

17、菌的二次捕食者， 如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。其性能指标包括：混合液悬浮固体（ MLSS），污泥沉降比（ SV），污泥指数 ，污泥体积指数 (SVI)，污泥密度指数（ SDI） 。 活性污泥法处理废水活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解过程可分为两个阶段 ,即生物吸附本科毕业论文 绪论 4 阶段和生物稳定阶段。 (一 )生物吸附阶段：由于活性污泥呈絮状具有巨大的表面积，而表面含有多糖类黏性物质，通过吸附和粘连作用，大分子有机物被吸附到活性污泥上，在酶的作用下分解为小分子物质 ,然后通过酶的作用或浓度差选择性渗入细 胞体内 , 从而使废水中的

18、有机物含量下降，废水得到净化。 (二 )生物稳定阶段：进入细胞的小分子物质继续被氧化 ,这个阶段所需时间较长。在生物稳定阶段 ,随着有机物吸附量的增加 ,活性污泥的活性逐渐降低。当吸附饱和后 ,污泥失去吸附能力 ,经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后 ,活性污泥又恢复活性。 6 1.1.4 活性污泥法的基本流程 活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统组成，如图所示： 图 1.1 活性污泥法处理污水的工艺流程图示 Figure 1.1 activated sludge wastewater treatment processicon 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混

19、合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶于污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，而且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回 流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥称之为剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境

20、前应进行处理，防止环境污染。 从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法，污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。菌 胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这空气 废水 初沉池 曝气池 二沉池 处理水 回流污泥 剩余污泥 本科毕业论文 绪论 5 样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于

21、出水水质的提高。 7 1.2处理海产品加工废水的方法 1.2.1 A/O 结合循环式活性污泥法 循环式活性污泥系统 (CASS)， 是 SBR法的一种变型工艺 ,是将可变容积的活性污泥工艺与生物选择器 (bioselector)原理有机结合的 SBR工艺 8， 1978年由 Goronszy教授在氧化沟技术和 SBR工艺的基础上开发而成。与传统的 SBR反应器不同， CASS反应池的前端设有小容积的生物选择区，通常在缺氧一厌氧条件下运行，进入 CASS反应池的污水和从主反应区内回流的活性污泥在选择区混和接触，对难降解有机物起到了良好的水解作用，还可发生显著的反硝化作用。设置选择区的目的是使系统

22、选择出絮凝细菌，克服污泥膨胀。工艺根据微生物的实际增殖情况自动排除剩余污泥量，处理出水通过移动式滗水器排出系统。整个系统以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步硝化一反硝化功能。 CASS工艺 运行过程的一个周期由充水 -曝气、充水 -泥水分离、上清液滗除和充水 -闲置等四个阶段组成 9，具有系统组成简单、投资低、运行灵活、可靠性好、无污泥膨胀等优点，尤其是还具有优越的脱氮除磷效果。目前 CASS工艺已在欧美等国家得到较为广泛的应用 10，国内也已开始对此工艺进行研究并逐步在城市污水、啤酒、医院、制药、印染和化工等工业废水处理的实际工程中得到应用。 11 图 1.2 废水处理

23、工艺流程 Figure 1.2 Wastewater treatment process 1.2.2RSSP 工艺 对应于海产品加工废水水量大、 C N、 C P低的特点，传统的脱氮除磷工艺很难实现厌氧磷释放和反硝化过程各自独立高效的进行。因此存在着硝化和除磷之间的矛盾。在针对海产品加工废水生物脱氮除磷工艺进行深入研究后，应用了一种回流污泥分离工艺 (Return Sludge Separate Process，RSSP)，它具有高效、稳定等优点，从而在很大程度上解决了这个矛盾。现有处理工艺在海产品加工废水 回转格栅 隔油 集水池 气浮池 A/O 池 A/O 池 CASS 池 清水池 回用 排

24、放 本科毕业论文 绪论 6 废水氮、磷处理上的问题主要存在于以下两个方面：第一，反硝化细菌和聚磷细菌对碳源 有机物的竞争。尤其是对于一些易快速降解 COD(如挥发性有机酸 VFA)的竞争。事实上反硝化细菌在这一竞争中占有明显优势。这种竞争结果往往导致除磷效率难以达到理想的状态；第二，硝酸盐对厌氧释磷的影响。硝酸盐的存在使得反硝化过程优先利用污水中的有机底物，从而影响磷的厌氧释放过程。此外，当原废水中 VFA浓度较低时，硝酸盐的存在还可以诱导聚磷菌进行缺氧吸磷，抑制厌氧释磷过程的顺利进行，从而影响生物除磷的效果。目前许多工艺都考虑将回流污泥先回流到缺氧区或者中间接触池（使硝酸盐因在此段进行反硝化

25、而去除 )，然后再回流至厌氧 区。但是这些工艺的内回流太多，而回流控制困难。所以实际应用效果并不理想。 12 图 1.3 回流污泥分离工艺（ RSSP）流程 Figure 1.3 return sludge separation process (RSSP) process 1.2.3 混凝 -接触氧化工艺 图 1.4 处理工艺流程图 Figure 1.4 Process flow chart 废水经过格栅筛网等去除大 颗粒悬浮物后 ,进入隔油池除去大部分浮油 ,经调节池调节废水的水量和浓度 ,然后进入混凝反应池 ,加聚合氯化铝 (聚铝 )和聚合硫酸铁 (聚铁 ),调节 pH值至微碱性 ,经沉淀后除去大部分悬浮物和 CODCr后进入生物接触氧化池 ,进一步降解废水中的污染物 ,最后经砂滤池除去少量脱落的细菌膜后出水 。 进水 Q 厌氧池 (释磷 ) 缺氧池 (反硝化 ) 好痒池 二沉池 出水 污泥回流 二次浓缩 分离 浓缩污泥回流 上清液回流 废水 栅格筛网 隔油池 调节池 混凝池 沉淀池 接触氧化池 砂滤池 空气 聚铝 +聚铁 出水 剩余污泥排放