本文關(guān)鍵詞：好氧生物-Fenton氧化聯(lián)合處理苯胺類染化廢水試驗研究

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【摘要】：苯胺類染化廢水除了鹽度高以外,而且含有大量苯環(huán)類化合物等難以降解且有毒的污染物,如果直接排入自然環(huán)境中會使土壤、地下水以及地表水受到嚴(yán)重的污染。因此,針對染化廢水的特點,本課題采用好氧生物處理與Fenton氧化處理聯(lián)合工藝對苯胺類染化廢水進(jìn)行處理研究,并利用高通量測序技術(shù)分析好氧污泥馴化階段的微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化,為后續(xù)技術(shù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。通過對好氧污泥馴化過程中COD變化及微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的變化研究,可以得出,在一個馴化周期內(nèi)COD達(dá)到穩(wěn)定所需的時間逐漸縮短,由70.5h變?yōu)?2 h。出水COD在第6周期達(dá)到穩(wěn)定,為1450 mg/L左右,去除率約50%,說明污泥已逐漸適應(yīng)廢水水質(zhì)。通過對馴化階段不同周期的污泥樣品進(jìn)行高通量測序,經(jīng)分析可得隨著反應(yīng)器的運(yùn)行,活性污泥中微生物群落組成發(fā)生了明顯的變化,其中變形菌門占主導(dǎo)地位,大多數(shù)為α-變形菌綱和β-變形菌綱,嗜鹽菌群大量繁殖,屬于優(yōu)勢菌群,說明廢水中的鹽度等對微生物菌群有選擇作用。在馴化第3周期的污泥樣品中檢測到Sphingopyxis屬,其相對豐度升高由0.18%升至5.08%,其有些細(xì)菌類群能夠?qū)Ψ枷慊衔镞M(jìn)行生物降解,還能夠降解蒽醌染料及其中間體。表明好氧污泥馴化已基本完成,污泥中有適應(yīng)廢水水質(zhì)的微生物存在,能夠用于好氧生物處理試驗研究。通過對不同生物量、初始pH值及鹽度等因素對好氧生物處理階段的影響進(jìn)行試驗研究,可得在不同的生物量下,COD的降解速率隨著生物量的增加而呈線性增長,單位污泥濃度下的有機(jī)物降解速率為6.24mg/L·COD·h-1·(mg/L·MLSS)-1,相關(guān)系數(shù)R2=0.98704。在初始pH值小于7.0±0.2時,COD的降解速率隨著初始pH值升高而變大,后逐漸降低。反應(yīng)的最適污泥濃度為4g/L;最適的初始pH值為7.0-8.0,并且最佳pH值為7.0左右;最適宜的鹽度調(diào)整在1.7%;當(dāng)COD起始濃度為3000 mg/L時,經(jīng)32h的反應(yīng)COD值逐漸穩(wěn)定,降至1500 mg/L,其去除率達(dá)到50%左右,pH由7.5降至4.5。通過對好氧生物處理前后水質(zhì)進(jìn)行紫外-可見光吸收光譜(UV-VIS)掃描,可以看出雖在不同波長處吸光度均有明顯的下降,但在250 nm處的吸收峰仍然存在,說明廢水中的污染物質(zhì)如苯胺等未被完全降解,需對好氧生物處理出水進(jìn)行深度處理,進(jìn)一步降低污染物濃度。通過Fenton氧化處理試驗對好氧處理出水中殘余有機(jī)物進(jìn)行礦化,以進(jìn)一步降低有機(jī)物濃度,由正交試驗分析各因素對試驗效果影響的次序為:H2O2投加量FeSO4·7H2O用量初始pH值反應(yīng)時間。單因素水平實驗確定試驗最佳條件為:初始pH值為3.0,H2O2投加量為12 g/L,FeSO4·7H2O用量為4.95 g/L,反應(yīng)時間為20 min。在此試驗條件下,廢水的COD降至約292.5 mg/L,COD去除率達(dá)到80.5%左右,色度去除率達(dá)50%左右。對Fenton氧化試驗出水進(jìn)行UV-VIS掃描分析,通過250 nm吸光度處吸收峰的消失,可以定性得出廢水中苯胺類等有機(jī)物在一定程度上被降解為小分子物質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X788

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本文編號：1277812