土霉素菌渣的减量化及菌渣溶液的生物处理研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:karstlwq
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土霉素是常见的兽用抗生素,其发酵生产过程会产生大量残留废弃物,即土霉素菌渣。土霉素菌渣作为一种危险废物,在对其如何处理上是各相关企业面临的难题。本论文以土霉素菌渣为研究对象,提出一种创新型的菌渣处理模式并进行试验研究,菌渣试验前被调节成98%的含水率,试验方法采用碱-水热预处理后接ASBR-SBR组合工艺的生物处理,前半部分试验探究不同反应条件对菌渣减量效果的影响及对土霉素的去除效果,后半部分试验探究对菌渣碱-水热处理尾液进行生化处理的最佳条件。为土霉素菌渣的安全、高效处理提供理论支持及技术参考。对菌渣进行碱-水热处理,结果如下:(1)正交试验结果表明,不同因素对SS减量率影响大小排序为:反应温度>碱投加量>反应时间。通过条件优化试验,确定了最佳反应时间为2h。(2)SS减量率最大的试验条件是碱投加量0.12 gNaOH/gTS、反应温度120℃、反应时间2h,该条件下SS减量率平均达44.13%,SS含量从平均18941 mg·L-1降至平均10583 mg·L-1。(3)TS减量率最大的试验条件是碱投加量0.10gNaOH/gTS、反应温度120℃、反应时间2h,该条件下TS减量率平均达14.40%,TS含量从平均19023 mg·L-1降至平均16284 mg·L-1。(4)土霉素减量率最大的试验条件是碱投加量0.08 gNaOH/gTS、反应温度120℃、反应时间2h,该条件下土霉素平均减量率在99.99%以上,土霉素含量从平均1.415mg·mL-1降至平均0.0002 mg·mL-1。(5)TCOD反应前后变化不大,约为18927~20418 mg·L-1,而SCOD反应前后变化显著,反应前SCOD约为884~1036 mg·L-1,反应后大量溶出,平均溶出率最大的条件是碱投加量0.12 gNaOH/gTS、反应温度120℃,反应时间2h,该条件下COD溶出率平均达45.82%,SCOD含量从平均976 mg·L-1升高至平均9920 mg·L-1。(6)氨氮溶出率最大的试验条件是碱投加量0.14 gNaOH/gTS、反应温度75℃、反应时间2h,该条件下氨氮溶出率平均达728.2%,氨氮含量从平均36.9 mg·L-1升高至平均305.6 mg·L-1。(7)硝氮溶出率最大的试验条件是碱投加量0.14 gNaOH/gTS、反应温度75℃、反应时间2h,该条件下硝氮溶出率平均达353.4%,硝氮含量从平均22.6 mg·L-1升高至平均102.3 mg·L-1。(8)总氮溶出率最大的试验条件是碱投加量0.14 gNaOH/gTS、反应温度120℃、反应时间2h,该条件下总氮溶出率平均达918.8%,总氮含量从平均72.0 mg·L-1升高至平均733.1 mg·L-1。对碱-水热处理后的菌渣混合液进行生物处理,采用ASBR-SBR组合工艺。ASBR进水浓度分为5个阶段,以COD为参考标准,进水COD随阶段数增加逐渐提高。ASBR反应周期为4d,而SBR进水为ASBR的出水,反应周期为3h。试验结果如下:(1)COD在ASBR的厌氧反应过程中得到大量去除。整体来说,COD减量率在第V阶段达到最大。其中,反应1d时COD减量率平均为26.1%,反应2d时COD减量率平均为42.2%,反应3d时COD减量率平均为51.9%,反应4d时COD减量率平均为55.5%,COD减量效果良好。(2)氨氮在ASBR厌氧处理过程中仅略有降低,而在SBR硝化过程中,氨氮起始含量平均为19.2 mg·L-1,硝化0.5h平均降至8.0 mg·L-1,硝化1h后平均降至2.8 mg·L-1,1h减量率平均达85.2%。(3)硝氮在ASBR和SBR进水中含量均较低。其中,在ASBR的厌氧反应过程中,硝氮含量由反应起始时平均3.8 mg·L-1降至反应4d后平均1.8 mg·L-1。在SBR硝化过程中,硝氮起始含量平均为2.0 mg·L-1,硝化0.5h后平均升至4.6 mg·L-1,硝化1h后升至7.9 mg·L-1;反硝化1h平均降至2.9 mg·L-1,反硝化2h后平均降至2.3 mg·L-1。(4)总氮在ASBR-SBR组合工艺的反应过程中持续降低。ASBR进水总氮含量平均为109.3 mg·L-1,反应1d后平均为92.5 mg·L-1,反应2d后平均为76.2 mg·L-1,反应3d后平均为65.2 mg·L-1,反应4d后平均为61.7 mg·L-1;SBR进水总氮含量平均为31.4mg·L-1,硝化1h后略微升高至33.9 mg·L-1,而后在反硝化过程中持续降低,反硝化2h后降低至23.5 mg·L-1
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