生物海綿鐵體系類Fenton效應(yīng)及其對模擬苯胺廢水處理特性研究.pdf

1、難降解有機物主要來自石油化工、農(nóng)藥、制藥、印染等行業(yè)，種類繁多，難生物降解，對環(huán)境和人體危害極大。因此利用生物法處理含難降解有機物廢水時，效果較差。將Fe0加入活性污泥中，可在體系內(nèi)部形成生物鐵法，達到強化生物處理的作用，且有研究表明Fe0/O2體系可發(fā)生類Fenton效應(yīng)，產(chǎn)生-OH氧化降解有機物。海綿鐵作為一種零價鐵，將其介入活性污泥中可形成生物海綿鐵體系，但目前對生物海綿鐵體系類Fenton效應(yīng)及其處理難降解有機物的研究甚少。

2、r>　　本論文將海綿鐵（Fe0）與活性污泥結(jié)合組成生物海綿鐵體系，該體系同時具有Fe0及生物鐵法的作用。本文主要研究以下幾方面的內(nèi)容：①研究適合生物海綿鐵體系類Fenton效應(yīng)的表征方法及海綿鐵投加量、初始pH值、海綿鐵粒徑、污泥濃度等對生物海綿鐵類Fenton效果的影響及其最佳條件，在此基礎(chǔ)上考察生物海綿鐵體系對苯胺配水的降解；②通過平行對比實驗，研究不同 SBR體系對苯胺廢水處理效果；③研究海綿鐵投加量、初始pH值及海綿鐵粒徑對序批

3、式生物海綿鐵反應(yīng)器處理苯胺廢水的影響。以上研究結(jié)果表明：
　?。?）通過改變水楊酸加入點，可利用水楊酸比色法測定生物海綿鐵中的?OH，對體系中?OH大小及氧化劑的持久性測定可行。活性污泥體系本身有H2O2產(chǎn)生，單一海綿鐵體系也可以產(chǎn)生?OH和H2O2，二者結(jié)合后產(chǎn)生的·OH增加。隨著海綿鐵投加量增加至90g/L時，生物海綿鐵體系產(chǎn)生的?OH也隨之增加，初始pH值對生物海綿鐵體系類Fenton效應(yīng)影響顯著，pH值越低體系產(chǎn)生Fe2+

4、、?OH及H2O2濃度越高。海綿鐵粒徑越小產(chǎn)生的Fe2+、?OH及H2O2濃度越高，加入活性污泥后會促進鐵離子的溶出，在污泥濃度為1.2~3g/L時產(chǎn)生的?OH較大，體系產(chǎn)生的H2O2整體變化不大；隨著攪拌強度的增加，體系產(chǎn)生H2O2濃度增加，?OH先增加后減少，在110 r/min時達到最大值。通過正交實驗得出生物海綿鐵類Fenton效應(yīng)的最佳條件為pH=4，海綿鐵投加量為90g/L，污泥濃度為3g/L，攪拌強度110r/min，在此

5、基礎(chǔ)上研究不同體系以苯胺作為唯一碳源和氮源，對苯胺的去除效果，發(fā)現(xiàn)對初始苯胺濃度為140mg/L的配水，14h內(nèi)生物海綿鐵體系對苯胺的降解率達33.94％，比單一活性污泥和海綿鐵體系分別高出18.27%，24.99%。同時發(fā)現(xiàn)隨苯胺的降解，體系中氨氮濃度升高，說明苯胺中的氮元素最終會以銨根的形式釋放出。
　?。?）在反應(yīng)器運行穩(wěn)定時，生物海綿鐵體系對COD、TN、TP去除率分別為71.67%，50.9%，68.86%。與普通活性污

6、泥 SBR體系相比，加入海綿鐵后反應(yīng)器 COD、TN和TP平均去除率比普通SBR體系提高2.05%，25.72%，65.37%。與海綿鐵體系相比，生物海綿鐵體系對苯胺廢水中COD、TN和TP的降解效果較好，平均去除率分別提高了6.86%和23.49%，23.45%。污泥對海綿鐵的腐蝕較明顯，加入污泥后反應(yīng)器污泥混合液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和TFe濃度均升高。
　　（3）當海綿鐵投加量小于90 g/L時，序批式生物海綿鐵反應(yīng)器對

7、COD、TN、TP的去除起到促進作用，投加量為90g/L時，體系對廢水COD、TP和TN平均去除率分別為38.82%，42.75%，76.13%。初始pH值越低降解效果越好，反應(yīng)的最佳pH值為4，體系對廢水COD、TN和TP平均去除率分別為58.69%，49.68%，92.84%。海綿鐵粒徑為1mm~3mm時對COD和TP的去除較為明顯，其 COD、TN、TP的去除率分別為61.82%、21.13%、75.16%，粒徑為3~5mm時對T