论文部分内容阅读
含酚废水为有毒难降解的有机废水,某些含酚废水中含有氮类化合物,如来自石油化工厂、煤炼油厂、焦化厂的工业废水。含氮酚类废水的生物处理多采用A/O工艺、A/A/O工艺或A/O/O工艺等,不同程度的存在着可利用碳源不足、能耗高、COD处理不彻底等问题,本文基于缺氧反硝化原理,提出以酚类化合物为反硝化碳源,在反硝化过程中实现同时除碳脱氮,旨在提高A/O工艺中缺氧段对酚类化合物的去除效能,减少好氧段的有机负荷、节省能耗。酚类化合物以苯酚、甲酚污染最为严重,本文选用苯酚作为反硝化碳源、投加硝酸盐模拟含氮苯酚废水,重点考察了：1、污泥浓度、COD/NO3--N比、pH值、温度等因素对苯酚缺氧反硝化作用效果的影响,确定了苯酚缺氧反硝化生物降解的最适条件；2、不同的进水苯酚浓度缺氧降解过程中,苯酚、硝态氮、硝酸还原酶活性及TOC的变化过程；3、好氧、厌氧、缺氧生物降解苯酚的特点和规律。并对苯酚缺氧生物降解过程进行了动力学分析。1、污泥浓度对苯酚缺氧生物降解效果有影响。选取污泥浓度(MLVSS)为2000mg/L、2500mg/L、3000mg/L、3500mg/L、4000mg/L进行缺氧反硝化生物降解苯酚试验。结果表明：污泥浓度(MLVSS)宜控制在3000mg/L左右,对应污泥负荷为114.7mg苯酚/(gVSS·d)。2、进水COD/NO3--N比是影响苯酚缺氧反硝化生物降解的主要因素之一。按照COD/NO3--N比为2.5、4、5、6、8进行缺氧反硝化生物降解试验。结果表明：COD/NO3--N比为5时,可满足苯酚缺氧反硝化生物降解时对碳源、氮源的需求,进水浓度为120mg/L的苯酚经8h缺氧反硝化生物降解后,去除率可达97%,硝态氮几乎完全被利用。3、pH值对苯酚缺氧反硝化作用效果具有一定的影响。在进水pH值分别为6.5、7、7.5、8、8.5的条件下进行缺氧反硝化生物降解苯酚试验。结果表明：在进水苯酚浓度为120mg/L、COD/NO3--N比为5左右、MLVSS约为3000mg/L、反应时间为8h的条件下,当pH值为7.5时,硝酸还原酶活性达到最高(2.4mg/(g·h))。4、温度对苯酚缺氧反硝化作用效果具有一定的影响。在温度分别为20℃、25℃、30℃、35℃的条件下进行缺氧反硝化生物降解苯酚试验。结果表明：温度为30℃时,硝酸还原酶活性达到最高。5、在苯酚浓度为120mg/L的进水条件下,对比了好氧、缺氧、厌氧生物降解苯酚的效果。结果表明：好氧、缺氧、厌氧生物降解对苯酚的去除率分别为99%、97%、70%。6、在进水苯酚浓度为50mg/L-120mg/L.COD/NO3--N比为5左右,MLVSS约为3000mg/L,pH值为7.5,温度为30℃的条件下,苯酚缺氧反硝化生物降解半速率常数Ks为44.23mg/L,有机底物最大比降解速度Vmax为0.0084h-1；硝酸盐利用动力学参数qDmax为0.0102h-1。研究表明苯酚可作为缺氧反硝化可利用的碳源。该法能够提高A/O工艺中缺氧段的生物脱氮效能,并减轻了由缺氧段进入好氧段的有机负荷,从而节省了曝气所消耗的电能。