厭氧-好氧生物流化床降解活性藍13的反應器結構參數(shù)優(yōu)化及降解動力學.pdf

1、生物處理方法由于其經(jīng)濟實用，在印染廢水處理領域得到了廣泛的應用。然而，在反應器優(yōu)化、染料降解機理、染料在膜內(nèi)傳質及膜內(nèi)脫色動力學等方面有待深入研究。本論文采用A/O生物流化床處理活性藍廢水。結合模型模擬及實驗，從反應器結構、載體、微生物、操作條件等多方面優(yōu)化處理過程。針對降解途徑、脫色機理及動力學、膜內(nèi)傳質過程進行了研究，并建立了生物流化床脫色的數(shù)學模型。論文取得了如下主要研究成果:
　　 利用CFD模擬流化床內(nèi)流體流場變化，探

2、討了內(nèi)外筒徑比、高徑比、噴嘴口徑等結構參數(shù)對流體流態(tài)的影響。確定了流化床反應器的最佳結構參數(shù):內(nèi)外筒徑比為0.5，高徑比為10，噴嘴口徑為3mm。載體顆粒為PVA小球，流化后反應器近似為全混反應器。同時討論了厭氧、好氧流化床的流態(tài)差異。純化了活性藍13高效降解菌種，菌種屬于Pseudomonas sp.屬菌種。使用高效菌種接種后的A/O生物流化床體系能夠有效的去除活性藍13。在pH=7，活性藍13濃度為100 mg/L，葡萄糖濃度為10

3、00 mg/L，總水力停留時間為30 h的條件下，A/O生物流化床體系的脫色率為83.0％，COD去除率達到89.8％。降解機理研究表明，活性藍13分子的偶氮鍵在厭氧區(qū)斷裂，生成苯胺類物質，后在好氧區(qū)破環(huán)并進一步降解為小分子或有機酸。
　　 為得到活性藍13的擴散系數(shù)，設計開發(fā)了一套可測定微生物膜內(nèi)擴散系數(shù)的測試裝置。以氧氣為替代物，用該測試裝置測得氧氣在微生物膜內(nèi)的擴散系數(shù)為1.01E-9 m2/s，為水中擴散系數(shù)的50.9％