A-O-MBR系統(tǒng)對(duì)模擬焦化廢水的處理效能及喹啉歸趨研究.pdf

1、焦化廢水是在煤氣凈化、煉焦等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生的一種廢水，廢水中含有氨氮以及大量不同的有毒有害有機(jī)物，如苯酚、喹啉等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷壯大，鋼鐵企業(yè)的迅猛發(fā)展，鋼鐵相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的危害日漸顯著，國(guó)家頒布的法律法規(guī)逐步嚴(yán)格。國(guó)家“十二五”期間對(duì)節(jié)能減排提出了新的要求與政策，同時(shí)利用傳統(tǒng)處理工藝處理焦化廢水不僅很難達(dá)到國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)能源的消耗也是頗為巨大。因此，本課題的研究目的是尋求高效穩(wěn)定節(jié)能的處理

2、模擬廢水技術(shù)，同時(shí)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中改善焦化廢水處理技術(shù)提供理論技術(shù)方面的學(xué)術(shù)支持。
　　本研究中采用缺氧/好氧-膜生物反應(yīng)器(A/O-MBR)處理水質(zhì)為喹啉濃度為200 mg/l左右、苯酚濃度為100 mg/l左右、氨氮濃度為180 mg/l左右，COD濃度為800-1200 mg/l的模擬焦化廢水，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮、苯酚以及喹啉的降解。實(shí)驗(yàn)主要考察水力停留時(shí)間(HRT)、溶解氧(DO)、溫度(T)三個(gè)參數(shù)改變對(duì)于反應(yīng)器污染物脫除效能的影響

3、規(guī)律。同時(shí)，利用變形梯度凝膠電泳(DGGE)生物技術(shù)，監(jiān)測(cè)反應(yīng)器中主要微生物菌群結(jié)構(gòu)變化，明確反應(yīng)器中主要功能菌群;最后利用批試驗(yàn)方式，解析喹啉的歸趨規(guī)律。得出的主要結(jié)論如下:
　　(1)當(dāng)水力停留時(shí)間從3d降低到1d時(shí)，苯酚平均降解率在99.0％左右，喹啉平均降解率在98.0％左右，COD平均降解率在94.0％左右。氨氮以及總氮脫除率明顯降低，氨氮脫除率由99.4％降低到28.6％，總氮脫除率由89.1％降低到了21.0％。DG

4、GE分析得到反應(yīng)器中主要功能菌屬為Aquamicrobium、Acinetobacter、Proteobacteria、Flavobacterium、Thauera、Solitalea、Hyphomicrobium。
　　(2)當(dāng)溶解氧從1-3 mg/l降至0.5-0.9 mg/l時(shí)，系統(tǒng)對(duì)COD去除率在92.0％左右，苯酚與喹啉去除率均達(dá)到了98.0％左右。氨氮脫除率變化不大，在98.0％左右，總氮的脫除率得到了提升，從81.1

5、％提升至87.0％左右。DGGE分析得到反應(yīng)器中主要功能菌屬為Comamonas、Acinetobacter、Delftia、Hydrogenophaga。溶解氧降低對(duì)反應(yīng)器中生物群落的影響主要表現(xiàn)在好氧區(qū)中生物群落的增加，如苯酚降解菌、短程硝化菌均有所增加。在這個(gè)條件下，反應(yīng)器中的污泥可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬焦化廢水的處理并且成功地實(shí)現(xiàn)短程硝化。
　　(3)當(dāng)溫度從32℃降低到20℃時(shí)，系統(tǒng)對(duì)模擬焦化廢水中氨氮的脫除率由83.3％降至11

6、.7％，對(duì)TN的脫除率由69.5％降低至7.8％。系統(tǒng)對(duì)水中苯酚與喹啉的降解性表現(xiàn)優(yōu)異，降解率在98.0％左右。通過(guò)電子掃描電鏡結(jié)果分析，細(xì)菌胞外聚合物分泌數(shù)量增多抑制了菌群的活性，導(dǎo)致氨氮的去除率下降。DGGE分析得到，反應(yīng)器中主要功能菌屬為Aquamicrobium、 Advenella faeciporci、Comamonadaceae、 Trichococcus、Ottowia、Sphingobium。
　　(4)當(dāng)溫度從

7、32℃降低到20℃時(shí)，好氧區(qū)中喹啉的揮發(fā)速率明顯下降，揮發(fā)量減少近2倍;反應(yīng)器喹啉的降解速率明顯下降，好氧區(qū)中喹啉的降解速率下降近11倍，缺氧區(qū)中喹啉的降解速率下降近9倍。當(dāng)溫度在32℃、26℃時(shí)，F(xiàn)reundlich型等溫吸附曲線可以更好的擬合污泥對(duì)喹啉的過(guò)程;當(dāng)溫度在20℃時(shí)Langmuir型等溫吸附曲線可以更好的擬合污泥對(duì)喹啉的過(guò)程。當(dāng)溫度在32℃、26℃、20℃時(shí)，喹啉的揮發(fā)量占到了每日喹啉總量的3.2％、2.1％、1.6％;排