喹啉在反硝化條件下降解的影響因素研究.pdf

1、喹啉作為典型含氮雜環(huán)化合物，具有中等毒性、致癌和致畸性。喹啉對于現(xiàn)代工業(yè)具有很大的作用及意義，隨著社會的發(fā)展及人口的增加，喹啉廢水的排放量與日俱增。喹啉又因其易遷移、有一定的水溶性、能隨水蒸氣蒸發(fā)到大氣以及其難生物降解等特性快速傳播至空氣、土壤及水體，對人類和生態(tài)環(huán)境造成潛在的危害。
　　反硝化是生物脫氮的重要步驟之一，對實現(xiàn)同步去除有機(jī)污染和 N污染具有重要意義。pH值和 C/N是反硝化生物處理的兩個重要控制指標(biāo)， Ca2+/M

2、g2+作為產(chǎn)生水中硬度的重要物質(zhì),廣泛存在于各大自然水體和各類污水中。因此研究不同初始pH值、初始C/N和Ca2+/Mg2+投加量對反硝化降解喹啉的影響具有重要意義。
　　本文以喹啉為C源，NaNO3為N源，研究了不同初始pH值、初始C/N和Ca2+/Mg2+投加量對反硝化降解喹啉的影響。本文得出的主要結(jié)論如下：
　　(1)最佳初始pH值為7.5。當(dāng)初始C/N為4時，在任何初始pH值下，喹啉、NO3--N和NO2--N均能降

3、到最低，而COD有剩余，且隨著初始pH越大，剩余COD則越小，COD去除率越大。
　　(2)喹啉在反硝化過程中 pH的變化規(guī)律與初始 pH值有關(guān)：當(dāng)初始pH≥7.5（即為中性偏堿性）時，pH變化呈現(xiàn)先降低后上升最后穩(wěn)定的趨勢，且初始pH值越高，pH下降幅度越大。當(dāng)初始pH≤6.5（即為酸性）時，pH呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢。且初始pH值越低，pH上升幅度越大。
　　(3)喹啉的降解和NO2--N的還原在中性偏弱堿性的環(huán)境下最佳，酸性

4、和堿性都會有一定抑制。且堿性越強(qiáng)，NO2--N的還原受到的抑制較喹啉的降解受到的抑制更大；酸性對反硝化的影響比堿性強(qiáng)。酸性越強(qiáng)，喹啉的降解受到的抑制較NO2--N的還原受到的抑制更明顯。
　　(4)終點pH值較初始pH值的變化量與初始pH值有關(guān)，隨著初始pH的升高，終點pH的增量減小或減量增大。喹啉的羥基化使pH降低，反硝化使pH升高，這些特性組成了喹啉反硝化降解過程中遭遇過酸過堿的一套自我保護(hù)機(jī)制。只要初始pH在其自身可調(diào)節(jié)的范

5、圍內(nèi)，機(jī)制可以通過控制羥基化和反硝化的速率,隨著喹啉反硝化降解的進(jìn)行，將 pH調(diào)節(jié)回適于微生物生存的中性偏弱堿性的環(huán)境。
　　(5)最佳初始C/N為4，最適宜C/N為3-4。低初始C/N和高初始C/N均不利于喹啉、COD、NO3--N和NO2--N降解，低初始C/N對喹啉比降解速率影響較大而對硝態(tài)氮比降解速率影響較小，高 C/N對喹啉比降解速率影響較小而對硝態(tài)氮比降解速率影響較大。低初始 C/N對 COD和NO3--N+0.6NO

6、2--N比降解速率的影響大于高C/N。
　　(6)最佳Ca2+/Mg2+投加量為10 mg/L。高濃度Ca2+/Mg2+(100 mg/L)對反硝化無明顯的促進(jìn)作用，能促進(jìn)污泥濃度的增加，因此降低了比降解速率。低濃度 Ca2+/Mg2+對反硝化的促進(jìn)作用較明顯。低濃度 Ca2+/Mg2+會影響COD、喹啉和硝態(tài)氮的降解，不影響亞硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化。當(dāng)Ca2+/Mg2+投加量較小時，亞硝酸鹽不積累。當(dāng)Ca2+/Mg2+投加量為0 mg/L