電解-生物鐵法對(duì)苯胺廢水處理的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展，環(huán)境中難生物降解的有機(jī)物呈現(xiàn)越來越多、不斷積累的勢(shì)頭，難降解有機(jī)物以其較高的毒性與化學(xué)穩(wěn)定性給生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了極大的危害。目前，對(duì)難降解有機(jī)廢水的處理方法有很多，主要有物化法和生物法，而生物法因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，一直以來都是難降解有機(jī)廢水處理方法當(dāng)中的首選。
　　但是由于難降解有機(jī)廢水具有有機(jī)物成分復(fù)雜、污染物濃度高、毒性大、對(duì)微生物有抑制和毒害作用等特性，使得常用的物化及生化處理工藝難

2、以達(dá)到理想的處理效果。因此，強(qiáng)化生化處理工藝，提高生化法對(duì)難降解有機(jī)物的處理效率成為解決這一難題的有效途徑。而通過投加載體或其他物質(zhì)使之與微生物之間產(chǎn)生強(qiáng)化作用來提高降解能力，成為近年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)，投加的物質(zhì)有磁粉、粉末活性炭、沸石粉、零價(jià)鐵如海綿鐵等，均可有效的強(qiáng)化生物處理效果。本課題采用電解法與生物法相結(jié)合，使電解生成的鐵離子與體系中的微生物結(jié)合，形成電解-生物鐵法，來處理難降解廢水，充分發(fā)揮電解法與生物法各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)

3、對(duì)傳統(tǒng)生物法的強(qiáng)化，從而加強(qiáng)對(duì)難降解有機(jī)物的處理效果。
　　本課題以普通SBR反應(yīng)器為對(duì)照，分別從以下幾個(gè)方面研究了電解-生物鐵法的應(yīng)用。首先通過在 SBR反應(yīng)器中加入惰性電極（石墨板）外加電場(chǎng)，考察不同的外加電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì) SBR體系中活性污泥性質(zhì)的影響以及對(duì)模擬苯胺廢水的降解效果；其次，通過鐵陽極電解法研究了不同影響因素對(duì)電解-生物鐵法中，鐵離子溶出量和類Fenton效應(yīng)的影響；最后通過序批式反應(yīng)器，考察在不同電壓條件下，電解-生

4、物鐵法對(duì)實(shí)際苯胺廢水的降解效果，得到以下結(jié)論：
　?。?）與普通SBR反應(yīng)器對(duì)比，外加電場(chǎng)強(qiáng)度分別為3 V/cm、4.5 V/cm時(shí)，對(duì)體系中活性污泥的三種性質(zhì)SV、MLSS和SOUR值均有促進(jìn)作用，且4.5 V/cm效果更好；但電場(chǎng)強(qiáng)度太小為1.5 V/cm時(shí)，對(duì)SV、MLSS和SOUR值的促進(jìn)效果沒有以上兩級(jí)明顯，而電場(chǎng)強(qiáng)度太大時(shí)，反而對(duì)這三種性質(zhì)有反作用，抑制體系內(nèi)的微生物活性；電場(chǎng)強(qiáng)度的變化對(duì)MLVSS值沒有較明顯的作用，

5、適中的電場(chǎng)強(qiáng)度下，體系內(nèi)的SVI值也無明顯變化，低電場(chǎng)強(qiáng)度可對(duì)SVI值有輕微的促進(jìn)作用，較高電壓可使SVI大幅度增加，污泥膨脹幾率增大，影響微生物活性。
　?。?）外加電場(chǎng)對(duì)體系中的廢水COD濃度無較大影響，在對(duì)模擬苯胺廢水的降解過程中，較小的電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)苯胺也沒有明顯作用，而3 V/cm、4.5 V/cm電場(chǎng)強(qiáng)度下，苯胺的降解效果遠(yuǎn)高于普通 SBR反應(yīng)器，高電場(chǎng)條件下，會(huì)影響體系的降解效果，苯胺與TN的出水濃度均說明這一點(diǎn)，苯胺分

6、解會(huì)產(chǎn)生NH3，出水NH3-N濃度的升高也從另一個(gè)方面證實(shí)了這一說法，對(duì)TP的降解也是這樣的規(guī)律。
　?。?）在電解-生物鐵反應(yīng)體系中，不同的影響因素對(duì)體系內(nèi)鐵離子溶出量的影響也不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鐵離子溶出量的最佳條件分別是：電解+生物體系，電解時(shí)間為30 min，電壓為6 V，且活性污泥濃度為2 g/L。在不同生物量條件下，兩種體系內(nèi)均有H2O2產(chǎn)生，而羥基自由基的產(chǎn)生量較小，氧化效果較弱，不能充分說明類Fenton效應(yīng)是否發(fā)揮

7、作用，有待進(jìn)一步研究。
　　（4）使用序批式反應(yīng)器考察電解-生物鐵法對(duì)實(shí)際苯胺廢水的處理效果。加入電解裝置的反應(yīng)器中，隨著電壓的增大，體系內(nèi)的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和TFe濃度均隨之升高，但是對(duì)體系中COD的去除沒有明顯的改善；從氨氮的出水濃度可以看出，6V電壓反應(yīng)器中氨氮濃度最高，苯胺效果降解也最好，單一生物反應(yīng)器中的氨氮濃度最低，硝化作用最明顯，TN的平均去除率都偏低，反硝化作用較差；因?yàn)轶w系中鐵離子的大量存在，其與生物協(xié)同作