折流式內(nèi)循環(huán)生物膜反應器實現(xiàn)同時雙加氧和反硝化.pdf

1、鄰苯二甲酸(phthalic acid,PA)作為生產(chǎn)鄰苯二甲酸酯類(PAEs)的一種前驅(qū)體，被廣泛地運用于生產(chǎn)燃料，聚酯樹脂，藥物和增塑劑等方面，由于人類社會的大量生產(chǎn)和廣泛使用，鄰苯二甲酸酯類已成為地球上最廣泛存在的環(huán)境污染物之一。PAEs不僅具有致畸、致癌和致突變特性，而且是一種內(nèi)分泌干擾素，嚴重危害人類的健康。一般PAEs較易水解生成PA，作為鄰苯二甲酸酯類的最主要中間產(chǎn)物，且該中間產(chǎn)物的積累會嚴重影響鄰苯二甲酸酯類的降解進程，

2、所以對PA的降解機理的研究已顯得尤為重要。同時，近年來，由于農(nóng)業(yè)上氮肥的過量使用、居民生活和工業(yè)污水的排放，導致我國地表水含氮物質(zhì)（硝酸鹽和亞硝酸鹽等）污染日益嚴重。
　　目前，對于含有PA的污水，一般的生物處理方法是好氧生物降解法，而對于硝酸鹽和亞硝酸鹽的污水，一般是在缺氧環(huán)境下利用反硝化反應來進行去除。本研究通過將折流式內(nèi)循環(huán)生物膜反應器進行改進，提供了一種將好氧區(qū)域和缺氧區(qū)域在一個反應器內(nèi)實現(xiàn)的環(huán)境，在折流式內(nèi)循環(huán)反應器內(nèi)實

3、現(xiàn)了PA的雙加氧反應和反硝化反應。探究了外源電子供體和紫外輻射產(chǎn)生的內(nèi)源電子供體是如何通過加速PA的雙加氧反應，進而加速了反硝化反應，通過對硝酸鹽和亞硝酸鹽這兩種主要反硝化反應的反應物的研究，發(fā)現(xiàn)以亞硝酸鹽為氮源時的反硝化反應更易進行。主要結(jié)果如下:
　　(1)通過對折流式內(nèi)循環(huán)生物膜反應器的改進，控制反應器的表面溶解氧約2mg/L，由于反應器前段溶解氧的消耗，為反應器后段提供了缺氧環(huán)境，經(jīng)過對生物膜的馴化，在折流式內(nèi)循環(huán)反應器實

4、現(xiàn)了需氧的雙加氧反應和缺氧的反硝化反應。
　　(2)外源電子供體丁二酸的投入，促進了PA的初始雙加氧反應，生成的下游產(chǎn)物更易被反硝化反應利用，從而加快了反硝化反應的反應速率。
　　(3)當只有以丁二酸提供碳源時，少量的丁二酸投加，反硝化反應基本不進行，當丁二酸的投加量達到1.27mM/L時，反硝化速率明顯加快，與PA+丁二酸組的反硝化反應速率相近，通過兩組電子平衡的計算，進一步論證了少量的丁二酸作為電子供體優(yōu)先提供給PA的雙

5、加氧反應，從而為反硝化反應提供了充足且易被利用的小分子有機酸。
　　(4) PA經(jīng)過UV/H2O2的預處理后釋放出的諸如丁二酸、乙酸類的小分子有機酸作為內(nèi)源電子供體和由外部提供的電子供體對雙加氧反應和反硝化反應的加速效果相同。
　　(5)在反硝化反應中，由于亞硝態(tài)氮所需的電子供體比硝態(tài)氮所需的電子供體少，根據(jù)相同條件下，亞硝酸鹽和硝酸鹽的兩組實驗結(jié)果對比，當?shù)词莵喯跛猁}時，PA的降解速率是以硝酸鹽為氮源時的2～3倍，反硝化