新型微生物電化學(xué)耦合厭氧-好氧工藝處理印染前處理廢水的研究.pdf

1、印染前處理廢水具有污染物濃度高、堿性強(qiáng)、生化性差、難降解等特點(diǎn)，面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境污染問(wèn)題和日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，其處理難度日益增大。本研究針對(duì)該問(wèn)題，將電場(chǎng)引入?yún)捬跖c好氧生物處理系統(tǒng)中，構(gòu)建了新型微生物電化學(xué)耦合厭氧/好氧工藝處理印染前處理廢水。
　　本研究通過(guò)構(gòu)建的微生物電化學(xué)耦合反應(yīng)器，以實(shí)際印染前處理廢水為對(duì)象，對(duì)比研究了新型微生物電化學(xué)耦合厭氧/好氧工藝在純電化學(xué)作用、純微生物作用和微生物與電化學(xué)耦合作用三種運(yùn)行模式下的處理效

2、果?？疾焱饧与妷?、HRT、溫度和電極大小對(duì)該工藝運(yùn)行效能的影響。探究了外加電壓對(duì)污泥濃度、污泥絮體粒徑分布和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，為新型微生物電化學(xué)耦合厭氧/好氧工藝的工程應(yīng)用提供相關(guān)技術(shù)支持并為印染前處理廢水的處理提供新思路。
　　論文采用自制碳刷為電極，反應(yīng)器經(jīng)35d后啟動(dòng)成功，經(jīng)過(guò)180多天的穩(wěn)定運(yùn)行后得出如下結(jié)論:
　　1、反應(yīng)器以微生物與電化學(xué)耦合作用時(shí)的處理效果優(yōu)于純電化學(xué)體系和純微生物體系。純電化學(xué)作用時(shí)僅有3

3、.2％的COD因碳纖維電極的吸附作用而去除。當(dāng)外加電壓為0.6V，進(jìn)水COD值在5200-5800 mg/L，微生物與電化學(xué)耦合作用時(shí)的COD、PVA、氨氮的去除率分別為69.13％、20％和68.72％，比微生物單獨(dú)作用時(shí)分別提高20.23％、9.93％和15.8％。微生物電化學(xué)系統(tǒng)和純微生物體系的總磷去除率均在41.8％-48.1％之間，變化不明顯。GC-MS測(cè)定結(jié)果表明，新型微生物電化學(xué)耦合厭氧/好氧工藝能去除印染前處理廢水中大部

4、分的長(zhǎng)鏈脂肪酸、酮類(lèi)和吲哚類(lèi)、苯及酚類(lèi)物質(zhì)，去除效果優(yōu)于純微生物體系。
　　2、新型微生物電化學(xué)耦合厭氧/好氧工藝中，當(dāng)進(jìn)水COD為4800-6780 mg/L，B/C為0.41-0.45，pH為7左右時(shí)，在外加電壓為0.6V、溫度為32℃、陽(yáng)極室和陰極室的HRT分別為28h和14h的運(yùn)行條件下反應(yīng)器運(yùn)行效能最優(yōu)。此條件下，COD、PVA去除率分別為69.98％和24.06％，陽(yáng)極室的產(chǎn)氣量為0.6694 m3/m3·d。溫度從2

5、2℃上升至32℃和42℃時(shí)，陽(yáng)極室的COD去除率由34.98％上升至50.57％和49.84％，產(chǎn)氣量由0.2944 m3/m3·d升至0.6694 m3/m3·d和0.6529 m3/m3·d。32℃時(shí)陰極室的運(yùn)行效果最好，22℃、32℃和42℃時(shí)的COD去除率分別為28.26％、37.5％、20.11％。當(dāng)電極尺寸由11cm×3cm減小到8cm×3cm、5cm×3cm時(shí)，新型工藝的COD去除效率由69.13％降低至56.52％、51

6、.32％，R2的產(chǎn)氣量也從0.6694 m3/m3·d降低至0.4062 m3/m3·d、0.3883 m3/m3·d。
　　3、外加電壓促進(jìn)微生物生長(zhǎng)并促使污泥絮體粒徑增大。0.6V時(shí)陽(yáng)極室和陰極室內(nèi)的污泥絮體粒徑較未通電時(shí)的增大幅度分別為10-30μm和18-52μ m。外加電壓0.6V時(shí)微生物分解有機(jī)物僅有少部分用于合成自身細(xì)胞，產(chǎn)泥量較少，MLVSS/MLSS值低于其他外加電壓下的值。外加電壓促進(jìn)微生物群落的多樣性，對(duì)不同

7、菌屬具有選擇性的影響。外加0.6V電壓后陽(yáng)極細(xì)菌中新增Smithella;Thermovirga和Mesotoga的豐度上升，Syntrophomonas和Desulfovibrio的豐度降低。外加0.6V電壓后陰極細(xì)菌中WCHB1-69 norank和Azoarcus的豐度上升，Thauera的豐度降低，F(xiàn)luviicola菌屬未出現(xiàn)在陰極上。陽(yáng)極室中通電前后古菌以廣古菌門(mén)為主，在屬的水平上，外加0.6V電壓后，Methanocorp