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摘 要

PTA是一种重要的化工原料，生产PTA会产生大量的工业废水。由于PTA生产会产生大量含有苯环的化合物，所以废水中有毒物质难于降解。传统废水处理工艺存在占地面积大、处理效率低、操作繁琐等缺点，因此急需开发新的废水处理技术。生物流化床是在化工流态化上形成的一种处理有机污水的高效生物处理技术，具备传质速率快、占地面积少、抗负荷冲击能力强、出水水质好、污泥产量少等优点，是一种十分具有发展前景的高效污水处理技术。

本实验通过载体筛选，对流化床进行启动挂膜，最后研究有机负荷对流化床处理PTA废水的影响。

关键词：厌氧生物流化床 PTA废水 有机负荷

ABSTRACT

PTA is an important chemical raw material, the production of PTA will produce a large number of industrial waste water. Because PTA produces a large number of compounds containing benzene ring, it is so difficult to degrade toxic substances in wastewater. The traditional wastewater treatment process in an area of large, have a low efficiency and complicated operation, so it is necessary to develop new technology for wastewater treatment Biological fluidized bed is formed on the fluidization of chemical for treatment of organic wastewater, has the advantages of mass transfer rate, covers an area of less , strong anti-shock loading capacity and good water quality, less sludge yield, and is a great development prospects of high efficiency sewage treatment technology.

The experiment was carried out by means of carrier screening and the fluidized bed was carried out to study the effect of organic loading on PTA wastewater treatment.

KEYWORDS: Anaerobic fluidized bed;PTA wastewater; Organic loading目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 生物流化床简介 1

1.1.1 流态化技术及其分类 1

1.1.2 生物流化床的原理 1

1.1.3 生物流化床的发展及分类 2

1.1.4 生物流化床的特点 3

1.2 精对苯二甲酸（PTA）废水处理概况 4

1.2.1 PTA废水的来源及特点 4

1.2.2 PTA废水处理技术概况 5

第二章 实验材料与方法 7

2.0 引言 7

2.1 实验仪器与试剂 7

2.2 实验装置 9

2.3 接种污泥、实验用水以及流化床载体 10

2.4 实验方法 10

2.4.1 反应器的启动与挂膜 10

2.4.2 厌氧生物流化床反应器启动阶段污染物去除情况 11

2.4.3 有机负荷对COD、TA去除率的影响 13

2.5 分析方法 15

2.5.1 COD的测定方法：标准重铬酸钾法 15

2.5.2 挂膜前后载体的扫描电镜（SEM）分析 16

第三章 结论与展望 18

3.1 结论 18

3.2 展望 18

第四章 参考文献 19

致谢 23

第一章 文献综述

1.1 生物流化床简介

1.1.1 流态化技术及其分类

流态化技术是指颗粒状物料被流体（气体或液体）作用时处于悬浮状态或随流体一起流动，颗粒状物料被赋予流体特性的一种物理现象。相比于传统技术，流态化技术表现出巨大优势：流态化技术具有较好传质，优良的传质又使得反应器内温度分布均匀，流态化技术最大的特点是易于工程放大^[1]，流态化技术因其各自优点已渗透到国内多个部门，在生化、矿物加工、化学品生产、机械制造、环保等领域应用广泛。

散式流态化和聚式流态化是流态化技术的两种主要形式^[2]。对于散式流态化，固体颗粒在液体中处于均匀分布的状态，颗粒在液体中向各个方向随机移动，可以比较清晰的看到床层的各部分结构，床层的膨胀与流体表观流速呈线性关系。而在聚式流态化状态中，床层主要由完全不同的两个相组成，这两相为气泡相（颗粒比较少且不连续）与乳化相（颗粒较多且连续），生物流化床中所用到的流态化技术即为散式流态化。

根据是否有颗粒物料的流入流出分为广义流态化与经典流态化，在经典流态化中，床层中没有载体的加入和流出，即使颗粒在床层中不断运动，其在床层中的平均位置也不会随时间而改变^[3]。生物流化床为经典流化态。在广义流态化中，在颗粒加入床层的过程中，床层中的颗粒也会流出床层。

1.1.2 生物流化床的原理

生物流化床技术作为一种处理有机废水的高效生物处理工艺，它是借助于生长在悬浮颗粒载体表面上的生物膜来去除废水中污染物的一种水处理技术^[4,5]。在生物流化床内部填充着大量的如聚氨酯、焦炭、活性炭等易于微生物挂膜的载体，这些载体具有比表面积大、易于流化、表面粗糙多孔等优点，载体经挂膜后在水流带动下使每一个颗粒都处于流化状态，但又不至于被流体带出，污水通过与载体生物膜的接触而得到净化^[6]。生物流化床反应器内载体一直处于运动状态，使得床层内气液固三相间相互摩擦，且载体表面活性较低的老化生物膜及时脱落与更新，维持载体表面微生物活性，从而使得反应器具有较强的净化污水的能力。

1.1.3 生物流化床的发展及分类

100年前人们就根据经验开始尝试开发连续流系统和持续接触原理，虽然有关流化床的水力学研究始于19世纪50年代前，流化床系统已经在化工界应用了近50年，在生物工程界应用了35年。流化床的前身是1880年非专利的多特蒙德（Dortmund）反应器-固-液两相接触反应器，该反应器用于污水处理。在水处理中，固相接触反应池最初于1892年由Archbutt和Deeley获得专利。然后由索尔福德（Salford）的Mather和Platt进行改造。20世纪30年代早期，流化床被用于絮凝和分离，出现了两类单元，这两类单元为大多数现代处理单元提供了基础。生物流化床最早是用于去除水中的氨与硝酸盐，第二次世界大战时期，当时Pugh在琉球岛（Ryton）处理埃文河（River Avon）的河水。

随着流态化技术的推广，20 世纪 70 年代初期流态化技术被引入污水处理技术，形成了一种新的污水处理工艺-生物流化床技术。

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