典型難降解廢水厭氧處理工藝的狀態(tài)診斷研究.pdf

1、硝基苯和四氯乙烯作為工業(yè)生產(chǎn)原料廣泛使用，是典型的難降解有機物，然而不恰當?shù)墓芾?、處置使其對環(huán)境造成極大的污染。雖然近年來很多學者對硝基苯和四氯乙烯的厭氧生物降解開展了大量研究，但主要集中在厭氧工藝優(yōu)化和數(shù)學模型等方面，缺乏穩(wěn)定性方面的研究。硝基苯和四氯乙烯的毒性抑制，使得厭氧工藝的穩(wěn)定性下降，亟需構(gòu)建在線診斷和控制系統(tǒng)，以保證難降解物質(zhì)厭氧處理工藝的穩(wěn)定性。本研究以UASB反應器實現(xiàn)硝基苯和四氯乙烯的厭氧處理，利用在線監(jiān)測系統(tǒng)采集毒性

2、沖擊過程中反應器的參數(shù)變化，并以間歇實驗探究抑制機制，篩選敏感參數(shù)，構(gòu)建評估指標，在線診斷反應器狀態(tài)，為該類廢水的自動監(jiān)控提供科學依據(jù)，提高處理難降解有機廢水厭氧工藝的穩(wěn)定性。
　　首先，接種顆粒污泥的UASB反應器，能夠快速恢復活性，運行一段時間后，化學需氧量(COD)去除率達到90％以上，甲烷產(chǎn)量達到5g/(L·d)。使用兩個UASB反應器，以蔗糖為共降解基質(zhì)(5 g COD/L)，分別添加硝基苯和四氯乙烯，在HRT=12 h

3、條件下，逐步提高硝基苯和四氯乙烯的濃度進行馴化，最終能穩(wěn)定降解100 mg/L硝基苯和四氯乙烯廢水。硝基苯和四氯乙烯的去除率均達到99％以上。
　　其次，歸納總結(jié)多次毒性沖擊實驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處理硝基苯和四氯乙烯的UASB反應器在遭受沖擊后，參數(shù)變化具有共性和特性:在受到?jīng)_擊后，兩個反應器TVFA均有上升趨勢，乙酸占比下降，丙酸占比上升;在硝基苯?jīng)_擊下甲烷含量和氫分壓變化趨勢相同，硝基苯降解產(chǎn)物苯胺濃度線性增長，而在四氯乙烯的沖擊下

4、氫分壓和甲烷含量變化趨勢相反，四氯乙烯和降解產(chǎn)物三氯乙烯的濃度具有突變性。厭氧間歇實驗結(jié)果表明硝基苯和四氯乙烯均有較大的微生物毒性，其降解速率與濃度的關系符合Andrews抑制動力學模型;硝基苯和四氯乙烯對產(chǎn)甲烷菌的抑制大于產(chǎn)酸菌，且硝基苯毒性強于四氯乙烯。
　　最后，結(jié)合在線監(jiān)測數(shù)據(jù)和間歇實驗結(jié)果，篩選出敏感參數(shù)，建立可以診斷反應器狀態(tài)的評估指標，分別為產(chǎn)甲烷活性指標M、產(chǎn)酸活性指標A和穩(wěn)定性指標S，并給出指標符號和反應器狀態(tài)的