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基本信息

項(xiàng)目名稱：
基于MUASB處理馬鈴薯深加工廢液的試驗(yàn)研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本試驗(yàn)研究用改裝UASB（MUASB）裝置培養(yǎng)好養(yǎng)顆粒污泥（AGS），并運(yùn)用于處理高濃度馬鈴薯深加工廢液。通過顯微成像系統(tǒng)觀測(cè)MUASB培養(yǎng)的好養(yǎng)顆粒污泥污泥性狀和共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）觀察成熟的顆粒污泥中胞外聚合物的分布，并檢測(cè)高濃度的馬鈴薯深加工廢液處理前、后的COD、氨氮、TP等數(shù)據(jù)。得出 MUASB反應(yīng)器培養(yǎng)出AGS的性狀及胞外聚合物分布和處理馬鈴薯深加工廢液的去除效果。
詳細(xì)介紹：
本項(xiàng)目通過試驗(yàn)研究改裝UASB反應(yīng)器中相應(yīng)試驗(yàn)裝置設(shè)備，去掉UASB中原有的三相分離器，增加曝氣設(shè)備和其它外置裝置，在試驗(yàn)研究中探尋馴化、培養(yǎng)好氧活性顆粒污泥的技術(shù)要求和條件，改裝后的UASB（MUASB）可避免在厭氧污泥顆粒培養(yǎng)中時(shí)間過長(zhǎng)的問題以及污水處理時(shí)過長(zhǎng)的停留時(shí)間，并且可用于處理高濃度有機(jī)廢水。 本試驗(yàn)將MUASB培養(yǎng)的AGS應(yīng)用于處理馬鈴薯深加工廢液，通過試驗(yàn)檢測(cè)處理前、后馬鈴薯深加工廢液的中高濃度污染物，如：COD、BOD、SS等指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析、對(duì)比數(shù)據(jù)，從而確定裝置在處理馬鈴薯深加工廢液的可行性、技術(shù)要求和效果，以達(dá)到改善馬鈴薯深加工廢液處理的效率并形成MUASB反應(yīng)器技術(shù)資料。 因MUASB在處理馬鈴薯廢水曝氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的泡沫，本試驗(yàn)也研究處理馬鈴薯廢液氣泡的最佳消泡方法。以及在MUASB反應(yīng)器中培養(yǎng)好氧顆粒污泥的影響條件和因素。為更詳細(xì)地了解AGS的性狀及組成，本試驗(yàn)采用motic BA300體式顯微成像系統(tǒng)觀測(cè)MUASB培養(yǎng)的好養(yǎng)顆粒污泥污泥性狀和共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）觀察成熟的顆粒污泥中胞外聚合物的分布。對(duì)AGS的形成及處理污染物機(jī)理做進(jìn)一步了解。

作品圖片

  • 基于MUASB處理馬鈴薯深加工廢液的試驗(yàn)研究
  • 基于MUASB處理馬鈴薯深加工廢液的試驗(yàn)研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本作品在改進(jìn)UASB（MUASB）裝置中快速培養(yǎng)出好氧顆粒污泥（AGS），并用于處理高濃度馬鈴薯深加工廢液。通過體式顯微成像系統(tǒng)觀測(cè)MUASB培養(yǎng)的好氧顆粒污泥性狀和共聚焦激光掃描顯微鏡觀察成熟的顆粒污泥中胞外聚合物的分布，并檢測(cè)高濃度廢液處理前、后的COD、氨氮、TP等數(shù)據(jù)，得出MUASB反應(yīng)器在處理馬鈴薯深加工廢液的可行性、技術(shù)要求和去除效果，以達(dá)到提高馬鈴薯深加工廢液處理技術(shù)的目的。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本論文優(yōu)化和完善了MUASB快速培養(yǎng)好養(yǎng)顆粒污泥的方法，并且首次運(yùn)用在處理高濃度馬鈴薯深加工廢液中。在試驗(yàn)研究過程中通過共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）觀察到成熟的顆粒污泥中的球菌、絲狀菌、α多糖、β多糖和無生命的細(xì)胞分布。并在處理馬鈴薯廢液達(dá)到很好的去處效果，從而形成MUASB快速培養(yǎng)好養(yǎng)顆粒污泥的參數(shù)和處理高濃度馬鈴薯深加工廢液的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為以后工程中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

馬鈴薯深加工是我國(guó)西部地區(qū)一項(xiàng)重大產(chǎn)業(yè)，其深加工產(chǎn)生的廢液如處理不達(dá)排排放，將對(duì)環(huán)境構(gòu)成較大污染。本作品通過試驗(yàn)研究，利用MUASB反應(yīng)器培養(yǎng)好氧顆粒污泥用于高濃度污染物的馬鈴薯深加工廢液，并積累了AGS培養(yǎng)的數(shù)據(jù)。這為實(shí)際中的推廣和工程應(yīng)用提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

學(xué)術(shù)論文摘要

本試驗(yàn)研究了在改裝UASB（MUASB）裝置中培養(yǎng)好氧顆粒污泥及其處理生活污水和高濃度的馬鈴薯深加工廢液的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：可以在4天的時(shí)間里快速培養(yǎng)出好氧顆粒污泥。成熟的顆粒污泥的平均直徑達(dá)2mm。在馬鈴薯深加工廢液平均COD、氨氮、TP濃度為12817.16mg/L、106.10mg/L、26.37mg/L時(shí)，處理效果超過64%、63%和67%，結(jié)果表明傳統(tǒng)的UASB可以改裝成MUASB用于培養(yǎng)好氧顆粒污泥并可用于馬鈴薯深加工廢液的處理。通過利用共聚焦激光掃描顯微鏡觀測(cè)顆粒污泥，雖然球菌主要形成了一個(gè)相對(duì)凝結(jié)的區(qū)域，但是在顆粒污泥的邊緣區(qū)域出現(xiàn)有許多絲狀菌。α多糖主要分布在顆粒的核心。在顆粒中發(fā)現(xiàn)少量的β多糖和無生命的細(xì)胞。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

馬鈴薯深加工廢液是以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水, 該廢水為高濃度酸性有機(jī)廢水，主要是溶解性的淀粉和少量蛋白質(zhì)，一般沒有毒性，但COD很高，通常為10000～30000mg/L，SS為15000mg/L。如將直接排放到環(huán)境水體中，不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，也造成水資源的浪費(fèi)。針對(duì)淀粉工業(yè)廢水的特點(diǎn)，人們都在力求研究出一種快速、高效、低能耗的淀粉廢水處理方法。 近年來，國(guó)內(nèi)外處理馬鈴薯深加工廢液主要方法有：物理化學(xué)法和生物法。物化方法以絮凝沉淀為主。鄭圣坤、莫日根、韓東等先后采用不同的混凝劑對(duì)該廢水進(jìn)行了研究。生物處理法包括了厭氧處理和好氧處理法。近年來，厭氧發(fā)酵法處理淀粉廢水主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧接觸法(ACP)、兩相厭氧消化法(TPAD)和厭氧濾池(AF)等。與厭氧法相比，傳統(tǒng)的好氧生物法在處理淀粉加工廢水方面有許多不足之處，例如需要充氧、動(dòng)力消耗大、無能量回收、微生物所需營(yíng)養(yǎng)多和污泥量大等適合處理低濃度的有機(jī)廢水。而淀粉廢水的COD一般較大，所以在淀粉廢水的處理中單獨(dú)應(yīng)用的較少，主要是接觸氧化法、生物氧化塘法和SBR法。由于淀粉廢液的有機(jī)物濃度很高，所以在處理中很少使用單一處理方法，一般是將多種處理方法結(jié)合使用，使各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)相互補(bǔ)充，以提高效率。盡管我國(guó)在淀粉廢水處理技術(shù)方面的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但由于大多處理工藝的基建費(fèi)用、運(yùn)行管理成本偏高或者不符合馬鈴薯淀粉生產(chǎn)的具體情況，因此阻礙了諸多新技術(shù)的推廣和應(yīng)用。對(duì)于馬鈴薯淀粉廢水處理目前主要采用生物法處理，其中厭氧與好氧相結(jié)合的工藝占重要地位，但是目前該類工藝投資額大，小型生產(chǎn)企業(yè)難以承受。 好氧顆粒污泥（Aerobic Granular Sludge, AGS）是通過微生物自凝聚作用形成的顆?；钚晕勰嗯c普通活性污泥相比，它具有不易發(fā)生污泥膨脹，抗沖擊能力強(qiáng)，能承受高有機(jī)負(fù)荷，集不同性質(zhì)微生物(好氧,兼氧和厭氧微生物)于一體等特點(diǎn)。近年的研究成果表明AGS能用于處理高濃度有機(jī)廢水,高含鹽度廢水及許多工業(yè)廢水。相對(duì)于常規(guī)的好氧污水處理系統(tǒng)，存在以下優(yōu)點(diǎn)：規(guī)則，密實(shí)、堅(jiān)固的微生物結(jié)構(gòu)，良好的沉降性能，較高的微生物量，以及對(duì)有機(jī)負(fù)荷沖擊的強(qiáng)應(yīng)變能力等，AGS已成功地運(yùn)用于處理高濃度有機(jī)廢水。
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