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化工废水中含有多种有毒有害的难降解有机物,这类有机物对微生物的生长代谢有抑制作用,影响化工废水中有难降解有机物的降解效果。因此,找到一种高效可行的技术强化化工废水中难降解有机物的降解效果,是保证化工废水处理稳定性和高效性的必要条件。本研究立足于化工废水中难降解有机物的处理,提出将零价铁(Fe~0)和碳素(C)融合,加载至厌氧环境,探究协同工艺强化难降解有机物的降解能力,揭示了Fe~0/C加载生物作用体系强化化工废水中难降解有机物去除的作用机制,启动厌氧反应器,为中试试验打下基础。为此,本论文研究了Fe~0/C加载厌氧工艺对化工废水中难降解有机物的降解效能和响应分析,得到以下结论:污泥驯化培养分为4个批次。4个批次结束后,通过实验发现后两次实验结果相近,至此认为污泥的驯化培养完成。研究采用批次试验,探讨了Fe~0/C投加质量比、HRT、材料比表面积等实验条件对厌氧生物降解效能的影响,确定最佳实验条件。根据单因素的实验结果,选择适宜的实验范围进行响应面分析实验,通过软件分析可得到优化后的实验条件为Fe~0/C质量投加比为1.075,HRT为41.08 h,Fe~0/C比表面积为2.94(铁粉+碳粉)。在此条件下,废水COD的去除率预测结果为78.35%。通过考察不同体系的降解效能,确定最佳的实验体系为Fe~0/C加载厌氧生物体系。由Fe~0/C产生的电化学反应和生物降解作用交互构成的Fe~0/C加载厌氧强化生物处理技术是一个复杂的体系,该体系的作用包括Fe~0/C材料的吸附作用、铁离子的絮凝沉淀作用、电化学与生物协同作用等。一方面,电化学反应释放出的铁离子能够改善污泥性能、提高污泥活性和稳定性,使活性污泥对化工废水的适应能力增强;电化学反应能富集微生物,强化废水中COD的降解效果。另一方面,实验出水的p H稳定在6.9左右,铁离子溶出量也趋于稳定,生物作用可以缓解Fe~0/C材料表面的钝化。对Fe~0/C加载厌氧反应器进行了启动阶段的性能研究,将有Fe~0/C加载的厌氧反应器称为R1。发现R1反应器中COD的去除率稳定在90.5%左右,pH在6.5~7变化,前30天Fe2+的含量从2.13mg/L上升至6.86mg/L,ORP值最终稳定在-360mV左右,环境厌氧状态好,有利于产甲烷菌生长繁殖。