利用緩釋電子供體聚合物去除飲用水源水中高氯酸鹽的應(yīng)用研究.pdf

1、高氯酸鹽抑制甲狀腺對(duì)碘的吸收導(dǎo)致甲狀腺激素分泌不足，是一種持久性內(nèi)分泌干擾污染物質(zhì)，目前在地下水和地表水甚至飲用水中均被檢測(cè)到，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外研究者的高度重視。在高氯酸鹽水處理工藝中，生物法降解高氯酸鹽效果好、成本低，且在厭氧條件下高氯酸鹽降解菌能將其分解為無(wú)毒無(wú)害的氯離子。此外，微生物降解高氯酸鹽需要接受環(huán)境中某些無(wú)機(jī)或有機(jī)電子供體的電子還原高氯酸根，但受高氯酸鹽污染的地下水環(huán)境中，電子供體都是極其不足的，需要向反應(yīng)系統(tǒng)中投加電子供體

2、。目前，尋找同時(shí)作為微生物載體和電子供體且廉價(jià)、活性高的緩釋材料是生物降解高氯酸鹽工藝安全、高效的關(guān)鍵。
　　 本文對(duì)從濟(jì)南市某生活污水處理廠曝氣池取得的活性污泥進(jìn)行馴化，并考察以可生物降解材料(BDPs)作為生物膜載體和電子供體進(jìn)行飲用水源水中高氯酸鹽去除的可行性。本論文包括以下主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論:
　　 1、分別制備、優(yōu)化聚乙烯醇(PVA)、聚己內(nèi)酯(PCL)和PBS3種可生物降解材料，并考察其高氯酸鹽生物降解性能，

3、最終篩選出以PBS作為本實(shí)驗(yàn)的緩釋電子供體及微生物掛膜載體進(jìn)行進(jìn)一步的高氯酸鹽生物降解工藝研究。
　　 2、對(duì)于PBS生物膜載體系統(tǒng)，溫度對(duì)高氯酸鹽的降解速率有一定影響，在30℃時(shí)效果最佳，高氯酸鹽降解速率為0.2857 mg/L·h; PBS生物膜能夠承受一定的進(jìn)水pH，在中性或弱堿性環(huán)境下高氯酸鹽去除效果較好;DO為1.4 mg/L時(shí)高氯酸鹽的平均降解速率是飽和溶解氧環(huán)境條件時(shí)的1.57倍;PBS生物膜能夠耐受一定的水力剪切

4、力負(fù)荷;在一定范圍內(nèi)，PBS的投加量增加會(huì)提高高氯酸鹽降解速率，60g PBS反應(yīng)系統(tǒng)中2 mg/L的高氯酸鹽在5h內(nèi)能被完全去除。
　　 3、PBS生物膜反應(yīng)系統(tǒng)中，溫度與高氯酸鹽降解速率常數(shù)的關(guān)系可用Arrhenius方程的變形式表示，符合lnk=0.654-6.81/T;高氯酸鹽的去除速率與PBS的投加量呈線性關(guān)系;在一定范圍內(nèi)，隨進(jìn)水高氯酸鹽濃度的提高，降解速率常數(shù)逐漸減小，符合一級(jí)不可逆反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　　 4、

5、生物膜發(fā)育成熟后，SEM觀察PBS表面生物膜以及生物膜發(fā)育前后PBS表面形貌。結(jié)果發(fā)現(xiàn)生物膜發(fā)育后PBS表面出現(xiàn)大量空隙，這利于增大高氯酸鹽降解菌附著面積，提高高氯酸鹽降解效率。高氯酸鹽降解菌易在PBS表面附著生長(zhǎng)，并發(fā)育出結(jié)構(gòu)致密生長(zhǎng)良好的生物膜，能夠穩(wěn)定去除高氯酸鹽。
　　 5、靜態(tài)實(shí)驗(yàn)表明，PBS只有在微生物的代謝作用下才會(huì)分解，釋放出小分子有機(jī)物，給高氯酸鹽降解菌提供自身生長(zhǎng)所需的碳源。PBS表面生物膜發(fā)育成熟后，溶液中

6、懸浮菌的數(shù)量很少，進(jìn)水中的高氯酸鹽主要由生物膜去除。
　　 6、填充床內(nèi)PBS表面的生物膜相對(duì)疏松，易受到進(jìn)水沖擊負(fù)荷的影響。在一定的進(jìn)水流量情況下，填充床可以有效的去除高氯酸鹽。填充床運(yùn)行過(guò)程中，HRT從4h逐漸提高到2h，1h，2 mg/L的高氯酸鹽均能夠被降解到檢測(cè)限以下，當(dāng)進(jìn)一步提高到0.5 h，運(yùn)行一段時(shí)間對(duì)高氯酸鹽的去除效果依然不太理想。
　　 7、填充床內(nèi)PBS生物顆粒對(duì)高氯酸鹽的平均降解速率為0.1901