好氧-缺氧耦合實(shí)現(xiàn)含氮雜環(huán)化合物與氮素的同步去除.pdf

1、含氮雜環(huán)化合物大多為有毒的難降解有機(jī)物，是香料、農(nóng)藥、染料工業(yè)中被廣泛使用的一類有機(jī)物，污染面廣，有些還具有三致作用，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)及人類的健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。喹啉及吡啶作為含氮雜環(huán)化合物的典型代表，對(duì)其的降解研究日益受到重視。利用微生物處理廢水，具有處理量大，處理成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此生物法在今后較長一段時(shí)間內(nèi)仍將作為有機(jī)廢水處理的主要方法。目前，對(duì)含氮雜環(huán)化合的降解研究主要集中在好氧方面，研究人員已經(jīng)篩選出了許多用于降解喹啉、吡啶及其衍

2、生物的菌種，然而眾多的研究只關(guān)注有機(jī)物本身的降解、COD的去除或其礦化，對(duì)其結(jié)構(gòu)中氮素的去向幾乎無人問津。這勢(shì)必會(huì)影響含氮雜環(huán)化合物廢水的處理效果。因此本實(shí)驗(yàn)考慮將好氧及缺氧活性污泥耦合對(duì)其處理，從而考察有機(jī)物的降解及脫氮效果，并開發(fā)了一種新型的氣升式內(nèi)循環(huán)生物膜反應(yīng)器，試圖在生物降解有機(jī)物的同時(shí)，將有機(jī)物在降解過程中釋放出的氮素也同步去除。
　　 利用好氧及缺氧耦合的活性污泥法法對(duì)含喹啉及吡啶廢水進(jìn)行處理，并用一種新型的氣升式

3、內(nèi)循環(huán)生物膜反應(yīng)器使好氧降解和缺氧降解兩個(gè)階段在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，在降解有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到脫氮的目的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 (1)隨著喹啉及吡啶的生物降解，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的N會(huì)以NH4+N的形式釋放，為使釋放出的氮素得到有效去除，在好氧降解的基礎(chǔ)上，還需進(jìn)行缺氧處理。根據(jù)喹啉中釋放出的NH4+-N，推測(cè)本實(shí)驗(yàn)中喹啉的降解途徑可能類似8-羥基-4-羧基香豆素代謝途徑，經(jīng)8-羥基-2(1H)喹諾酮，脫去結(jié)構(gòu)的N，轉(zhuǎn)化為8-羥基香豆素。<

4、br>　　 (2)利用活性污泥法對(duì)喹啉及吡啶進(jìn)行生物降解時(shí)，在好氧階段，氨氮能隨著硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮，該過程只能完成有機(jī)物的降解及COD的去除，而欲將TN也去除則還需設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反硝化過程。
　　 (3)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將好氧生物降解與缺氧生物降解耦合從而在實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解的同時(shí)對(duì)COD和TN有效去除。而反硝化階段，缺氧活性污泥中釋放出的 COD恰好為反硝化階段提供了電子供體成為了實(shí)現(xiàn)反硝化作用及COD去除的關(guān)鍵。、
　　

5、(4)另外，選用一種新型的氣升式內(nèi)循環(huán)生物膜反應(yīng)器能將上述的好氧與缺氧兩個(gè)階段有機(jī)的結(jié)合在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，使得好氧降解與缺氧降解在反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物、COD及TN的同步去除，對(duì)于150mg/L的喹啉而言，需要添加約220 mg/L的COD作為電子供體以保證硝化生成的硝態(tài)氮能通過完全實(shí)現(xiàn)反硝化而被去除;對(duì)于100 mg/L的吡啶而言，適當(dāng)添加250 mg/L的葡萄糖能夠使其TN的去除率達(dá)74％。
　　 (5)