本文關(guān)鍵詞：電解—生物鐵法對苯胺廢水處理的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著工業(yè)發(fā)展,環(huán)境中難生物降解的有機物呈現(xiàn)越來越多、不斷積累的勢頭,難降解有機物以其較高的毒性與化學(xué)穩(wěn)定性給生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了極大的危害。目前,對難降解有機廢水的處理方法有很多,主要有物化法和生物法,而生物法因為其操作簡單、經(jīng)濟性高、成本低廉等優(yōu)點,一直以來都是難降解有機廢水處理方法當(dāng)中的首選。但是由于難降解有機廢水具有有機物成分復(fù)雜、污染物濃度高、毒性大、對微生物有抑制和毒害作用等特性,使得常用的物化及生化處理工藝難以達(dá)到理想的處理效果。因此,強化生化處理工藝,提高生化法對難降解有機物的處理效率成為解決這一難題的有效途徑。而通過投加載體或其他物質(zhì)使之與微生物之間產(chǎn)生強化作用來提高降解能力,成為近年來研究的一個熱點和難點,投加的物質(zhì)有磁粉、粉末活性炭、沸石粉、零價鐵如海綿鐵等,均可有效的強化生物處理效果。本課題采用電解法與生物法相結(jié)合,使電解生成的鐵離子與體系中的微生物結(jié)合,形成電解-生物鐵法,來處理難降解廢水,充分發(fā)揮電解法與生物法各自的優(yōu)點,實現(xiàn)對傳統(tǒng)生物法的強化,從而加強對難降解有機物的處理效果。本課題以普通SBR反應(yīng)器為對照,分別從以下幾個方面研究了電解-生物鐵法的應(yīng)用。首先通過在SBR反應(yīng)器中加入惰性電極(石墨板)外加電場,考察不同的外加電場強度對SBR體系中活性污泥性質(zhì)的影響以及對模擬苯胺廢水的降解效果;其次,通過鐵陽極電解法研究了不同影響因素對電解-生物鐵法中,鐵離子溶出量和類Fenton效應(yīng)的影響;最后通過序批式反應(yīng)器,考察在不同電壓條件下,電解-生物鐵法對實際苯胺廢水的降解效果,得到以下結(jié)論:(1)與普通SBR反應(yīng)器對比,外加電場強度分別為3 V/cm、4.5 V/cm時,對體系中活性污泥的三種性質(zhì)SV、MLSS和SOUR值均有促進作用,且4.5 V/cm效果更好;但電場強度太小為1.5 V/cm時,對SV、MLSS和SOUR值的促進效果沒有以上兩級明顯,而電場強度太大時,反而對這三種性質(zhì)有反作用,抑制體系內(nèi)的微生物活性;電場強度的變化對MLVSS值沒有較明顯的作用,適中的電場強度下,體系內(nèi)的SVI值也無明顯變化,低電場強度可對SVI值有輕微的促進作用,較高電壓可使SVI大幅度增加,污泥膨脹幾率增大,影響微生物活性。(2)外加電場對體系中的廢水COD濃度無較大影響,在對模擬苯胺廢水的降解過程中,較小的電場強度對苯胺也沒有明顯作用,而3 V/cm、4.5 V/cm電場強度下,苯胺的降解效果遠(yuǎn)高于普通SBR反應(yīng)器,高電場條件下,會影響體系的降解效果,苯胺與TN的出水濃度均說明這一點,苯胺分解會產(chǎn)生NH3,出水NH3-N濃度的升高也從另一個方面證實了這一說法,對TP的降解也是這樣的規(guī)律。(3)在電解-生物鐵反應(yīng)體系中,不同的影響因素對體系內(nèi)鐵離子溶出量的影響也不同,實驗結(jié)果表明鐵離子溶出量的最佳條件分別是:電解+生物體系,電解時間為30min,電壓為6 V,且活性污泥濃度為2 g/L。在不同生物量條件下,兩種體系內(nèi)均有H2O2產(chǎn)生,而羥基自由基的產(chǎn)生量較小,氧化效果較弱,不能充分說明類Fenton效應(yīng)是否發(fā)揮作用,有待進一步研究。(4)使用序批式反應(yīng)器考察電解-生物鐵法對實際苯胺廢水的處理效果。加入電解裝置的反應(yīng)器中,隨著電壓的增大,體系內(nèi)的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和TFe濃度均隨之升高,但是對體系中COD的去除沒有明顯的改善;從氨氮的出水濃度可以看出,6V電壓反應(yīng)器中氨氮濃度最高,苯胺效果降解也最好,單一生物反應(yīng)器中的氨氮濃度最低,硝化作用最明顯,TN的平均去除率都偏低,反硝化作用較差;因為體系中鐵離子的大量存在,其與生物協(xié)同作用對TP去除效果較好,均優(yōu)于2#反應(yīng)器。對電解-生物鐵法的研究可知,在適宜的電壓范圍(3-6V)內(nèi),可以促進生物體系中的微生物活性,當(dāng)電壓超出此范圍時,反而會對生物法起到一定的抑制作用,降低強化處理效果;而微生物也會反過來增加電解反應(yīng)的傳質(zhì)效率,兩種方法能夠互相起到良好的協(xié)同促進作用,同時,電解法也為生物鐵法提供了一種新型的投加方式,并在一定程度可以應(yīng)用與實踐。
【關(guān)鍵詞】：電解 生物鐵 電場強度 污泥性能 難降解廢水
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X783
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 課題背景11
• 1.2 生物鐵法概述11-13
• 1.2.1 生物法概況11-12
• 1.2.2 生物鐵技術(shù)12-13
• 1.2.3 生物鐵技術(shù)存在的問題與解決方法13
• 1.3 電解法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 電絮凝法13-14
• 1.3.2 電氣浮法14
• 1.3.3 電催化氧化法14-15
• 1.3.4 電解法的研究方向15
• 1.4 電解法與生物法結(jié)合概況15
• 1.5 苯胺廢水的處理現(xiàn)狀15-18
• 1.5.1 化學(xué)法16-17
• 1.5.2 物理法17-18
• 1.5.3 生物法18
• 1.6 課題研究的目的和內(nèi)容18-21
• 1.6.1 研究目的和意義18-19
• 1.6.2 研究內(nèi)容與技術(shù)路線圖19-21
• 2 外加電場對生物法中活性污泥的影響21-32
• 2.1 研究目的和內(nèi)容21
• 2.1.1 研究目的21
• 2.1.2 研究內(nèi)容21
• 2.2 實驗材料與方法21-23
• 2.2.1 實驗材料及配水21-22
• 2.2.2 實驗裝置及方法22
• 2.2.3 實驗設(shè)備及分析方法22-23
• 2.3 結(jié)果與討論23-31
• 2.3.1 外加電場對活性污泥SV、MLSS的影響23-27
• 2.3.2 外加電場對活性污泥SVI的影響27-28
• 2.3.3 外加電場對活性污泥MLVSS的影響28-29
• 2.3.4 外加電場對活性污泥SOUR的影響29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 3 外加電場對模擬苯胺廢水的處理效果研究32-40
• 3.1 研究目的與內(nèi)容32
• 3.1.1 研究目的32
• 3.1.2 研究內(nèi)容32
• 3.2 實驗材料與方法32-33
• 3.2.1 實驗材料及配水32
• 3.2.2 實驗裝置及方法32
• 3.2.3 實驗設(shè)備及分析方法32-33
• 3.3 結(jié)果與討論33-39
• 3.3.1 不同電場強度下苯胺的降解效果33-34
• 3.3.2 不同電場強度下COD的降解效果34-35
• 3.3.3 不同電場強度下NH3-N的降解效果35-36
• 3.3.4 不同電場強度下TN的降解效果36-37
• 3.3.5 不同電場強度下TP的降解效果37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 電解法中鐵溶出量及類Fenton效應(yīng)的研究40-50
• 4.1 研究目的與內(nèi)容40
• 4.1.1 研究目的40
• 4.1.2 研究內(nèi)容40
• 4.2 實驗材料與方法40-42
• 4.2.1 實驗材料及污泥來源40
• 4.2.2 實驗裝置及方法40
• 4.2.3 實驗設(shè)備及分析方法40-42
• 4.3 結(jié)果與討論42-48
• 4.3.1 不同體系對鐵離子溶出量的研究42-44
• 4.3.2 不同電解時間對鐵離子溶出量的研究44-45
• 4.3.3 不同電壓對鐵離子溶出量的研究45-46
• 4.3.4 不同生物量對鐵離子溶出量的研究46-47
• 4.3.5 體系內(nèi)類Fenton效應(yīng)的研究47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 5 電解-生物鐵法對實際苯胺廢水的處理效果50-60
• 5.1 研究目的與內(nèi)容50
• 5.1.1 研究目的50
• 5.1.2 研究內(nèi)容50
• 5.2 實驗材料與方法50-52
• 5.2.1 實驗材料及配水50-51
• 5.2.2 實驗裝置及方法51
• 5.2.3 實驗設(shè)備及分析方法51-52
• 5.3 結(jié)果與討論52-59
• 5.3.1 體系中鐵離子的變化情況52-54
• 5.3.2 降解效果54-59
• 5.3.3 體系中p H值和ORP的變化情況59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與建議60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 創(chuàng)新點60-61
• 6.3 存在的問題與建議61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果68

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李峰;吳敏;楊哲;;活性污泥數(shù)學(xué)模型在我國的研究進展[J];中國資源綜合利用;2007年11期

2 毛若琳;穆瑞林;李至?xí)r;;核酸的提取和測定活性污泥中脫氧核糖[J];建筑技術(shù)通訊(給水排水);1981年06期

3 李芳華;;活性污泥的診斷法(之一)——用于診斷的檢驗方法[J];環(huán)境污染治理譯文集;1981年03期

4 董克競,陳蘊惠;停產(chǎn)期確�；钚晕勰嗌娴奶接慬J];上海煤氣;2000年04期

5 熊貞晟;活性污泥中紅斑票頁體蟲的增殖方法[J];南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年04期

6 陳聲貴,許木啟,曹宏,楊向平,甘一萍,翟家驥,劉偉巖,邵永怡;活性污泥運轉(zhuǎn)效能的生物監(jiān)測[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報;2002年04期

7 宋瑞平,劉紅;活性污泥層在新型復(fù)合生物系統(tǒng)中的作用[J];中國給水排水;2003年01期

8 吳成強,楊金翠,楊敏,呂文洲;運行溫度對活性污泥特性的影響[J];中國給水排水;2003年09期

9 江映翔,孫s釷，

本文編號：1130898