光生物轉(zhuǎn)盤—好氧移動(dòng)床生物膜工藝處理染料廢水的研究.pdf

1、偶氮染料廢水因其有機(jī)污染物含量高、色度高、堿性大，難生物降解等特點(diǎn)，難以采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行處理。目前對偶氮染料廢水處理較廣泛的工藝是厭氧-好氧組合工藝，但存在厭氧段水力停留時(shí)間長、COD去除效果差和好氧段芳香胺去除效果不理想等問題。針對這些問題，本文自主開發(fā)了厭氧光生物轉(zhuǎn)盤-好氧移動(dòng)床（MBBR）組合工藝，研究了光生物轉(zhuǎn)盤厭氧降解偶氮染料廢水的影響因素和動(dòng)力學(xué)以及介體對偶氮染料廢水脫色的強(qiáng)化作用。
　　論文首先研究了厭氧光生物轉(zhuǎn)盤

2、-好氧 MBBR工藝對偶氮染料廢水的處理效果?？疾炝斯庹諘r(shí)間、染料濃度、水力停留時(shí)間、共基質(zhì)底物濃度及氧氣條件對組合工藝處理染料廢水色度去除和COD去除的影響。光生物轉(zhuǎn)盤啟動(dòng)過程中投加了經(jīng)過染料廢水馴化的光合細(xì)菌，好氧MBBR啟動(dòng)采取快速排泥法，經(jīng)過45天反應(yīng)器啟動(dòng)成功，總脫色率和COD去除率穩(wěn)定在92％左右。組合工藝中，光生物轉(zhuǎn)盤對染料廢水的脫色和COD去除起主要作用，當(dāng)進(jìn)水染料濃度為100mg/L，光生物轉(zhuǎn)盤連續(xù)光照時(shí)間為12h/d

3、，光生物轉(zhuǎn)盤HRT為10h，共基質(zhì)底物濃度大于500mg/L，光生物轉(zhuǎn)盤脫色率為95%，系統(tǒng)總脫色率達(dá)到最高為98%，總COD去除率穩(wěn)定在91%左右。
　　論文研究了厭氧光生物轉(zhuǎn)盤對偶氮染料去除的動(dòng)力學(xué)，建立了組合工藝中厭氧光生物轉(zhuǎn)盤處理偶氮染料廢水的底物動(dòng)力學(xué)模型，即S=(S0-Sn)exp(-K2Xt)+Sn該模型能夠符合染料廢水厭氧生物降解的特點(diǎn)。不同染料濃度和不同COD濃度下，模擬結(jié)果表明該模型能夠較好描述光生物轉(zhuǎn)盤處理偶

4、氮染料廢水的生物降解過程。
　　氧化還原中介體能夠加速初級(jí)電子供體的電子向最終電子受體傳遞，加速染料脫色。本文以蒽醌-2-磺酸鈉鹽（AQS）為目標(biāo)物研究了氧化還原中介體對染料脫色的作用，結(jié)果表明AQS可以使得染料的脫色速率提高2.78倍。針對游離蒽醌在連續(xù)流中的流失問題，本論文從固定化非水溶性蒽醌（外源介體）和利用內(nèi)源介體兩個(gè)方面對介體強(qiáng)化進(jìn)行了研究。在外源介體的投加研究中，采用了活性炭吸附、海藻酸鈉固定化、制備AQS柱撐類水滑石

5、三種方式控制介體在連續(xù)流光生物轉(zhuǎn)盤-好氧MBBR中的流失，AQS柱撐類水滑石對脫色的促進(jìn)作用可持續(xù)7天，同時(shí)促進(jìn)了硫酸鹽的還原，明顯優(yōu)于其他兩種載體。
　　活性黑5（RB5）在厭氧脫色后產(chǎn)生的1-氨基-2-萘酚類似物可作為氧化還原介體，因此本文將RB5作為內(nèi)源性介體。硫酸鹽可強(qiáng)化內(nèi)源介體的作用，硫酸鹽濃度從50mg/L升高到500mg/L時(shí)，光生物轉(zhuǎn)盤的脫色率從86%提高到96%?；旌先玖现?，隨著RB5濃度的提高，RB5厭氧脫色后

6、產(chǎn)生的萘醌類的氧化還原中介體增多，促進(jìn)了酸性紅G（AR1）的脫色。
　　論文利用厭氧光生物轉(zhuǎn)盤-好氧MBBR對大連某絲綢紡織廠的染料廢水進(jìn)行處理。當(dāng)水力停留時(shí)間10h、光照時(shí)間12h/d、處理溫度為常溫，光生物轉(zhuǎn)盤對色度的去除達(dá)到88%，系統(tǒng)總脫色率達(dá)到95%，光生物轉(zhuǎn)盤對COD的去除率達(dá)到77%，總COD去除率為92%，最終出水色度、SS、pH值達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水COD、