新型填料床-逐级曝气池一体化反应器处理乳品废水的脱氮除磷效果研究开题报告

1. 研究目的与意义

乳制品行业是我国改革开放以来增长最快的产业之一，尤其近年来，随着人民生活水平的提高，乳品已经成为人们生活中的必需品，其种类已经从传统的牛奶、奶粉、奶酪扩展到免疫奶等技术含量较高的乳品，随着乳品总产量和生产企业数量的增加，污染物排放总量也随之增加，而乳品行业主要环境问题是废水的排放。乳品废水中的氮、磷若直接排入水体，会使水体富营养化，而水体的富营养化很大程度与氮、磷浓度过高有关。

乳品废水中的氮和磷是造成水体富营养化的主要物质，而同步实现生物脱氮、除磷有一定的局限性。目前，研究珊瑚砂、纤维材料与钢渣作为反应器填料的脱氮除磷工艺较少，本课题根据乳品废水的水质特点，利用生物脱氮除磷的原理，采用逐级串联曝气的方法，设计了填料床-逐级曝气池一体化反应器，用于模拟乳制品废水的处理。在连续运行基础上，主要研究反应器的最佳脱氮除磷效果。

2. 国内外研究现状分析

在崔东亮等的研究报告中，结果表明，在生物转盘转速保持在8r/min，不进行曝气情况下，hrt为10h时，生物转盘对模拟乳制品工业废水cod、nh⁴ -n、tp的平均去除率分别达到86.7%、67.8%，50%左右。接触氧化池hrt为4h、do的质量浓度在2～3 mg/l时，cod、nh⁴ -n取得了71.27%、65.8%的平均去除率，接触氧化池出水cod和nh⁴ -n的质量浓度分别达到55mg/l、4.44mg/l，满足gb18918－2002的一级b标准。

在李海华，赵伟高等的研究报告中，他们采用abr（厌氧折板反应器） 生物接触氧化组合工艺对乳业废水进行处理，当进水cod约为800~3500mg/l、bod₅约为600~2100mg/l、ss≤500mg/l、动植物油≤500mg/l时，经该工艺处理后出水cod稳定在44~62mg/l、bod₅稳定在8.2~11mg/l、ss稳定在14~20mg/l、动植物油脂≤10mg/l，出水水质达到《污水综合排放标准》（gb89781996）一级标准的要求。工程运行实践表明，该系统运行稳定，处理效率高，具有良好的经济效益与环境效益。

在张荣的研究报告中，他采用浸没式厌氧膜生物反应器（sambr）工艺处理乳品废水。从实际运行结果表明，sambr工艺对cod的平均去除率达到97.5％，对tp的平均去除率达到74.5％，运行稳定，耐冲击负荷，出水水质较好。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容包括：

1．一体化反应器的设计（包括填料选择等）

2．一体化反应器的挂膜启动

4. 研究创新点

1.珊瑚砂含有丰富的空隙结构，具有良好的微生物亲和性。

2.纤维材料是近年来国际上涌现出的新型材料，将其运用到废水处理上，不仅具有过滤的性能，而且具有较好的微生物亲和性，容易挂膜。

3.钢渣含有丰富的ca盐，fe盐，能够与磷充分反应沉淀，实现化学除磷，在零排泥的情况下，实现了对磷的高效去除，避免了除磷过程与脱氮过程竞争碳源。