本文關(guān)鍵詞： 2 4-二硝基苯甲醚 還原 硝基芳香族化合物 上流式厭氧反應(yīng)器 零價(jià)鐵　出處：《南京理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了提高2,4-二硝基苯甲醚(I)NAN)廢水的厭氧處理效率,采用零價(jià)鐵(ZVI)與生物厭氧耦合工藝對DNAN模擬廢水進(jìn)行還原降解,研究零價(jià)鐵與生物的耦合作用,探究零價(jià)鐵強(qiáng)化厭氧生物還原DNAN機(jī)制。在序批實(shí)驗(yàn)中,)NAN濃度為40mg/L,污泥濃度5 g MLVSS/L, ZVI1g/L時(shí),ZVI/厭氧污泥耦合體系可在4小時(shí)內(nèi)可完全降解DNAN,其中2-氨基-4-硝基苯甲醚(2-A-4NAN)是最主要的中間還原產(chǎn)物,最終還原產(chǎn)物2,4-二氨基苯甲醚(DAAN)可達(dá)27.69 mg/L,中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的質(zhì)量平衡大于98%。而單獨(dú)厭氧污泥體系中的最終產(chǎn)物DAAN含量只有3.88 mg/L,單獨(dú)ZVI體系反應(yīng)主要停留在2-A-4NAN的還原產(chǎn)生階段,基本沒有DAAN產(chǎn)生。耦合體系和單獨(dú)厭氧污泥體系下的產(chǎn)氣主要為CH4氣體,最大累積量分別約為1.0599 mmol和0.0289 mmol,耦合體系產(chǎn)氣量遠(yuǎn)大于單獨(dú)厭氧污泥體系,并且耦合體系最終氧化還原電位(ORP)值為-265.0 mV,明顯低于兩種單獨(dú)體系,為厭氧微生物提供了更為適宜的厭氧環(huán)境。對于連續(xù)流實(shí)驗(yàn),在進(jìn)水DNAN濃度為120 mg/L, COD濃度為2500 mg/L時(shí),ZVI/上流式厭氧反應(yīng)器(UASB)耦合體系相較于傳統(tǒng)UASB體系,COD去除效率穩(wěn)定(85%),DNAN還原降解更徹底,并可在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)水力停留時(shí)間(HRT)、鹽度等參數(shù)的波動,且體系pH更為穩(wěn)定(6.4-7.0),為厭氧污泥提供更適宜的代謝環(huán)境。反應(yīng)器內(nèi)ZVI表面具有多種鐵的腐蝕產(chǎn)物,這些鐵的腐蝕產(chǎn)物與H+的反應(yīng)既維持了反應(yīng)器內(nèi)pH的穩(wěn)定,又會緩解了ZVI的鈍化,保持ZVI在反應(yīng)器內(nèi)的活性,體現(xiàn)了ZVI與生物的耦合效應(yīng)。耦合體系中污泥顆粒形貌相對于傳統(tǒng)UASB體系,輪廓清晰,結(jié)構(gòu)密實(shí)而又穩(wěn)定,污泥顆粒具有雙層結(jié)構(gòu),為內(nèi)層產(chǎn)甲烷菌的生長繁殖提供了有利條件。通過高通量測序技術(shù)分析,耦合體系內(nèi)微生物群落相較于傳統(tǒng)體系,多樣性更高,物種更豐富,系統(tǒng)具有更高的抗沖擊負(fù)荷能力,保證體系的穩(wěn)定運(yùn)行。
[Abstract]:In order to improve the anaerobic treatment efficiency of 2N _ 4-dinitrophenyl methyl ether (Igna _ N) wastewater, the DNAN simulated wastewater was reduced and degraded by the coupling process of zero-valent iron (ZVI) and biological anaerobics. The interaction between zero-valent iron and biological was studied, and the mechanism of zero-valent iron enhanced anaerobic biological reduction DNAN was explored. In the sequencing batch experiment, the concentration of nan was 40 mg / L. Sludge concentration of 5 g MLVSS / L, ZVI1g/L / anaerobic sludge coupling system can completely degrade DNAN within 4 hours. 2-Amino-4-nitrophenyl methyl ether (2-A-4NAN) is the main intermediate reduction product, and the final reduction product is 2. The DAANs of 4-diaminobenzene methyl ether can reach 27.69 mg/L. The mass balance between the intermediate and the final product was greater than 98, while the DAAN content of the final product in the anaerobic sludge system was only 3.88 mg/L. The reaction of single ZVI system mainly stayed at the stage of 2-A-4NAN reduction, and there was no DAAN production. The gas production in coupling system and anaerobic sludge system was mainly CH4 gas. The maximum accumulative capacity was about 1.0599 mmol and 0.0289 mmol, respectively, and the gas production of the coupling system was much larger than that of the anaerobic sludge system alone. The ORP value of the coupled system is -265.0 MV, which is obviously lower than that of the two separate systems, which provides a more suitable anaerobic environment for anaerobic microbes. When the influent DNAN concentration is 120 mg / L and COD concentration is 2 500 mg/L. Compared with the traditional UASB system, the coupling system of ZVI / UASB is more complete than the traditional UASB system. It can adapt to the fluctuation of HRT and salinity in a short time, and the pH of the system is more stable (6.4-7.0). A more suitable metabolic environment for anaerobic sludge is provided. There are many kinds of iron corrosion products on the surface of ZVI in the reactor. The reaction of these iron corrosion products with H not only maintains the stability of pH in the reactor. It also alleviates the passivation of ZVI, keeps the activity of ZVI in the reactor, and reflects the coupling effect of ZVI and biology. Compared with the traditional UASB system, the profile of sludge particles in the coupling system is clear. The structure is dense and stable, the sludge granule has double layer structure, which provides favorable conditions for the growth and reproduction of methanogenic bacteria in the inner layer. Through high-throughput sequencing analysis, the microbial community in the coupling system is compared with the traditional system. Diversity is higher, species is more abundant, system has higher ability to resist shock load and ensure stable operation of the system.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

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本文編號：1464919