改性載體在流化床中固定化微生物及處理苯胺廢水的研究.pdf

1、流化床為一種高效的生物膜反應(yīng)器，具有高生物濃度和高生物活性等特點(diǎn)。但是目前生物流化床技術(shù)還沒(méi)有很廣泛地推廣，還存在不少需要攻克的難題，其中有一條非常重要的就是流化床效率的提高和節(jié)能問(wèn)題。目前流化床載體中無(wú)機(jī)載體普遍存在比重大，流化困難和掛膜較難等缺點(diǎn)，而有機(jī)載體經(jīng)常存在著表面光滑、親水性差等問(wèn)題，不利于提高反應(yīng)器的效率和節(jié)能。當(dāng)流化床內(nèi)載體的密度接近水時(shí)，容易流化，有利于反應(yīng)器節(jié)能；載體空隙率大有利于增大固定化微生物量，載體表面親水或者

2、帶正電荷或者具有活性官能團(tuán)有利于微生物附著，從而有利于反應(yīng)器處理效率的提高。所以在研制流化床載體時(shí)，應(yīng)該著眼于使密度接近于水、增大空隙率和使得表面親水或者帶上正電荷或者具有活性官能團(tuán)。該文嘗試對(duì)兩種已有的材料進(jìn)行改性，并將此兩種改性載體與流化床傳統(tǒng)的載體顆?；钚蕴客ㄟ^(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，然后對(duì)其中固定化微生物性能較好的改性聚氨酯海綿載體進(jìn)行微生物固定化行為研究。在取得較好的結(jié)果以后將其應(yīng)用于同步去除苯胺廢水中苯胺和NH4+-N的研究

3、，實(shí)驗(yàn)中研究了實(shí)驗(yàn)的啟動(dòng)和馴化過(guò)程，并隨后進(jìn)行了毒性實(shí)驗(yàn)和因素實(shí)驗(yàn)。 為了考察改性后的兩種載體的微生物固定化性能，進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：由靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)可以看出，海綿載體捕獲微生物地能力最強(qiáng)，主要是由于海綿的多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)微生物具有截陷作用，而且聚氨酯海綿本身對(duì)于微生物不具有毒性，當(dāng)處于流化狀態(tài)時(shí)，在海綿載體內(nèi)微生物的活性較高。這表明，海綿載體是一種適合于流化床的優(yōu)良的載體。 在微生物固定化過(guò)程中，存在著較多的影

4、響因素，該文對(duì)其中幾個(gè)主要因素的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：Nv(有機(jī)容積負(fù)荷)促進(jìn)固定化微生物的繁殖速度，同時(shí)影響了載體內(nèi)部的微生物種類；隨著HRT從9h減少到0.5h，懸浮污泥量大量減少，附著污泥量在總污泥量中所占比例開(kāi)始上升，最終達(dá)到100％；在一定范圍內(nèi)，接種污泥濃度越高，越有利于反應(yīng)器的快速啟動(dòng)；當(dāng)載體能夠保證流化的前提下，填充率越高在相同的時(shí)間內(nèi)的固定化微生物量最大。 在同步去除苯胺廢水中苯胺和NH4+-N實(shí)驗(yàn)的馴化和掛膜

5、過(guò)程中，改性聚氨酯海綿載體的固定化微生物量最終達(dá)到了27.5g/L。高的微生物濃度保證了本啟動(dòng)過(guò)程的成功，也證明了改性聚氨酯海綿載體是一種優(yōu)良的載體，可以很好地將苯胺降解菌和硝化細(xì)菌同時(shí)固定在一起，使其能和諧共存，并發(fā)揮了良好的生物協(xié)同作用。 當(dāng)外界條件為pH為7.5-8.5，DO濃度為2.0-3.0mg/L，無(wú)機(jī)碳源(NaHCO3)添加量為200-300mg/L時(shí)能有效地實(shí)現(xiàn)苯胺與氨氮的同步去除。此條件下苯胺去除率接近98％，