论文部分内容阅读
取城市污水处理厂重力浓缩池活性污泥,以硝基苯人工配水为培养基质,在相同进水及反应条件下分别利用SBR-催化铁内电解后置耦合工艺与SBR对照工艺处理硝基苯废水。试验主要研究催化铁内电解后置回流对生物处理单元污泥性能及出水质量的影响,回流中各种形态的铁(Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)及其它价态铁的化合物)对有机物的还原去除的贡献,催化铁内电解单元在长期运行后装置内部的变化,以及对出水产生的影响,从而对催化铁内电解法作为后处理工艺的应用提供数据支持,为其发展提供新思路。研究结论如下:
1.随着系统运行,SBR—催化铁内电解后置回流耦合系统生物段污泥呈暗黄色,其对照系统污泥呈黄色。铁的回流造成污泥混合液中的无机成分增加,使MLVVSS/MLSS值减小,系统长期运行后该值趋于稳定,约为85%。污泥中一定量的铁有助于污泥的生长与菌胶团的形成,提高污泥的絮凝沉降性能。运行三个月后耦合系统污泥中值粒径(D50)为24.34μm,大于对照系统的19.06μm;铁的回流对污泥的Zeta电位变化及胞外聚合物(EPS)的分泌影响很小,与对照系统相差不大。但若总铁浓度过高会引起污泥絮凝性能下降,进而使生物系统发生紊乱。
2.铁刨花在厌氧条件下于水中形成的铁锈(呈暗绿色)在pH>6时还原硝基苯的能力比低pH值的情况下要高,其中Fe(Ⅱ)对硝基苯的还原能力最大可表征为16mgFe(Ⅱ)还原1mg硝基苯。还原产物为苯胺。耦合系统铁段回流二价铁量不超过35mg,最多可还原去除2mg硝基苯,但二价铁进入好氧生物系统后易为系统DO氧化,使其对硝基苯的去除贡献在2mg的基础上大为降低。
3.耦合系统SBR反应器对磷的去除效果在时间上优于其对照反应器,在运行前期耦合系统SBR反应器出水总磷低于其对照反应器,能在系统开始运行较短的时间内达到较好的去除磷的效果。
4.SBR-催化铁内电解后置回流耦合系统生物处理段产生硝化细菌的时间比其对照反应器要早,硝态氮作为两SBR反应器出水氮的主要形态的时间相差至少17d。
5.耦合系统运行后期,其铁段反应11.5小时后,总氮的去除率可达到60%以上。耦合系统铁段生成的生物膜对反应系统内各种形态的氮的相互转化,还可能通过反硝化等作用降低系统总氮的量。
6.催化铁内电解反应器(3#)生成的生物膜使反应器对硝基苯的去除速度及苯胺的生成速度加快,高于其对照催化铁内电解反应器(4#)。反应1h时3#硝基苯的去除率达到78.9%,远高于4#的56.4%,3#硝基苯的去除率在相同的时间点高于苯胺的生成率。生物膜对苯胺有一定的降解作用,苯胺在反应的过程中浓度有一定程度的下降,3h后3#苯胺的生成量约为5.8mg/L,低于4#的6.9mg/L。