好氧生物-Fenton氧化聯(lián)合處理苯胺類染化廢水試驗研究.pdf

1、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

2、出，在一個馴化周期內(nèi)COD達到穩(wěn)定所需的時間逐漸縮短，由70.5 h變?yōu)?2 h。出水COD在第6周期達到穩(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行高通量測序，經(jīng)分析可得隨著反應(yīng)器的運行，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

3、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%，其有些細菌類群能夠?qū)Ψ枷慊衔镞M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

4、物降解速率為6.24 mg/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，其去除率達到50%左右，pH

5、由7.5降至4.5。通過對好氧生物處理前后水質(zhì)進行紫外-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行深度處理，進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物進行礦化，以進一步降低有機物濃度，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

6、·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，F(xiàn)eSO4·7H2O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去除率達到80.5%左右，色度去除率達50%左右。對Fenton氧化試驗出水進行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物在一定程度上被降