生物膜反應器處理印染廢水的研究.pdf

1、印染行業(yè)是我國工業(yè)廢水的排放大戶,其水量大、色度高、組成成分復雜。染料排入水體會造成水體透光率降低,導致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞,可生物積累并具有三致（致癌、致畸、致突變）作用。目前對印染廢水的處理主要采用生物降解法,而生物膜反應器具有對廢水水質(zhì)和水量的變化適應性強、生物量多、無污泥膨脹問題、處理效率高等特點,近年來受到普遍關(guān)注。本研究以活性碳為載體,以金氏菌Kingella H為掛膜菌種,對生物膜反應器中的微生物固定化特性、反應器運行條件、

2、底物去除及生物膜增長動力學、模擬廢水與實際廢水對比處理進行了研究,取得以下研究結(jié)果:（1）對金氏菌Kingella H固定化特性的研究中,考察了初始懸浮微生物濃度、液相離子強度、pH和溫度對微生物在載體上附著固定的影響。結(jié)果表明,隨著初始懸浮細菌濃度的增加,載體上的固定生物量也隨之增大并趨于穩(wěn)定。固定生物量與液相中的離子強度成正比,特別在離子強度為0.010.20 mol/L的范圍內(nèi)增加顯著。液相pH為6時,載體上的固定生物量最多,達到

3、28.9μg/cm2,最佳固定溫度為35℃。動力學的研究表明,Kingella H在活性炭表面的附著固定行為遵循一級可逆反應動力學。經(jīng)測定,其附著固定動力學方程式為: 1/B = 1.4697（1/t）+0.025。（2）以金氏菌Kingella H為菌種在填充活性炭的玻璃柱中掛膜,建立固定化生物膜反應器。分析和考察了碳源濃度、氮源濃度、染料濃度、處理時間、初始pH值、進水溫度和曝氣量等因素對生物膜反應器處理結(jié)晶紫（CV）模擬廢水的影響

4、。通過正交實驗得出影響生物膜反應器處理廢水的因素主次順序為:時間>溫度>碳源濃度>氮源濃度>pH值>染料濃度。結(jié)果表明,較低濃度的碳源和氮源即可維持反應器的正常運行,達到理想的脫色效果;CV對生物膜的活性有一定的抑制作用,但反應器仍可使?jié)舛雀哌_500mg/L的CV模擬廢水在30min內(nèi)的脫色率保持在97％以上;反應器的最佳運行條

5、件是:進水的pH為7,溫度為35℃,處理過程中的曝氣量為180L/min。（3）以生物膜反應器中底物的物料平衡為基礎(chǔ),研究了底物去除和生物膜增長動力學,得出反應器中CV去除動力學數(shù)學模型為:生物膜一般增長動力學數(shù)學模型為:由于CV染料對生物膜的增長有一定的抑制作用,因此引入底物抑制常數(shù)KIS得到抑制型增長動力學數(shù)學模型為:同時確定了動力學參數(shù):生物膜的最大比增長率μmax=0.0287d-1;生物膜產(chǎn)率系數(shù)Yobs服從方程式y(tǒng)=129.