【摘要】：鹵代酚具有環(huán)境持久性、高生物毒性、難降解性和生物累積性,作為環(huán)境優(yōu)先控制污染物,其污染問(wèn)題已受到世界環(huán)境領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。鹵代酚廢水處理中,好氧生物脫鹵作用因鹵原子對(duì)苯環(huán)的吸電子作用而難發(fā)生,廣為應(yīng)用的厭氧生物脫鹵是多鹵代物接受電子被還原的過(guò)程,微生物間的電子傳遞速率的限速問(wèn)題是鹵代酚降解速率的瓶頸。近年來(lái),磁鐵礦因其優(yōu)良的導(dǎo)電性,已被應(yīng)用于促進(jìn)微生物的直接種間電子傳遞作用(DIET),并在脫鹵方面展現(xiàn)出強(qiáng)化生物處理的優(yōu)勢(shì)。然而,磁鐵礦在厭氧環(huán)境中會(huì)被鐵還原菌利用而還原溶解,造成大量的磁鐵礦材料隨出水而流失,影響長(zhǎng)期介導(dǎo)作用。本研究首次提出在序批式活性污泥反應(yīng)器(SBR)中投加亞微米級(jí)(0.3～0.5 μm)磁鐵礦,原位利用鐵的氧化還原反應(yīng)強(qiáng)化處理三溴酚(TBP)廢水。研究結(jié)果顯示,以質(zhì)量比WFe3O4:WAS=0.2的投加條件向活性污泥(AS)中投加亞微米磁鐵礦,形成Fe304/AS體系,并在厭氧12h-好氧12h的條件下啟動(dòng)、運(yùn)行SBR反應(yīng)器。與對(duì)照組AS體系相比,Fe_30_4/AS體系具有更好的TBP去除效果和更強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力,當(dāng)進(jìn)水中TBP濃度為30mg/L時(shí),Fe_3O_4/AS體系TBP平均去除率為91.09%,高于AS體系18.25%;厭氧段出水中主要產(chǎn)物是一溴酚(BP),為好氧段徹底礦化脫鹵產(chǎn)物提供良好的反應(yīng)條件。并且,Fe_30_4/AS體系具有更高的水解酸化效率,主要產(chǎn)物為乙酸并可快速被產(chǎn)甲烷菌利用充分,無(wú)丙酸和丁酸的積累。Fe_30_4/AS體系中污泥的脫氫酶活性和Heme c含量分別為AS體系的5倍和1.7倍,其微生物群落組成與AS體系相比變化不大,但鐵還原菌相關(guān)的地桿菌屬、鐵氧化菌相關(guān)的硫桿菌屬和可生物合成磁鐵礦的磁螺菌屬豐度具有較大程度的提高。并且,Fe_3O_4/AS體系中的微生物在呼吸代謝過(guò)程中生成更多的過(guò)氧化氫,可與體系溶出的Fe(Ⅱ)發(fā)生類芬頓反應(yīng),生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基,從而對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行氧化降解去除。綜上,Fe3O4/AS體系在厭氧段和好氧段均具有更優(yōu)良的TBP和COD去除效果,主要原因如下:厭氧段磁鐵礦促進(jìn)的微生物的DIET,從而加速TBP的還原脫鹵,并促進(jìn)有機(jī)物水解酸化;好氧段體系中微生物進(jìn)一步降解礦化脫鹵產(chǎn)物,體系產(chǎn)生過(guò)氧化氫與Fe(Ⅱ)發(fā)生類芬頓反應(yīng),增強(qiáng)氧化降解的作用。Fe_30_4/AS體系中磁鐵礦在厭氧段被生長(zhǎng)良好的鐵還原菌大量還原溶出,最高達(dá)到42.3mg/L,但好氧段出水Fe(Ⅱ)濃度始終維持低于10mg/L以下。并且,在反應(yīng)器運(yùn)行80天后,磁鐵礦仍為鐵氧化物的主要存在形態(tài),并未呈離子態(tài)大量流失,證實(shí)反應(yīng)的好氧階段鐵氧化菌對(duì)Fe(Ⅱ)具有原位氧化作用,在磁螺菌作用下合成磁鐵礦,實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)的生物強(qiáng)化效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

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流動(dòng)相Ａ：流動(dòng)相Ｂ＝８５：１５，．在：２１０ｎｍ波長(zhǎng)下對(duì)＿ＶＦＡ濃度進(jìn)行測(cè)定；．單個(gè)樣：品的運(yùn)行逡逑時(shí)間為ｌＯｍｉｎ。測(cè)定方法為外標(biāo)埅分析，按照峰面積計(jì)算ＶＦＡ的濃度。逡逑ＶＦＡ標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制如圖２．３所示：逡逑６５０００邋邐逡逑魯乙酸邋＊丙酸邋《邋丁酸邋＇……線性（乙酸）…？…線性（丙酸）…■…線性（丁酸）心逡逑ｂｕｕｕｕ邐ｙ＇１逡逑５５０００邐／．．．？？逡逑５００００邐乙酸邋ｙ邋＝邋３０３．０６ｘ邋＋邋６９８．８４邐？？’逡逑Ｒ２邋＝邋０．９９８７逡逑４５０００邐Ｚ逡逑／？？？？？？逡逑４００００逡逑菡邋３５０００邐？？于酸邋ｙ邋＝邋２９１．７５Ｘ邋－邋２２９．５７逡逑丙酸邋ｙ邋＝邋３０４．６６ｘ邋＋邋２１９．２６邐Ｒ２邋＝邋０．９９４６逡逑噷邋３００００邐Ｒ２邋＝邋０．９９９９逡逑２５０００逡逑２００００逡逑１５０００逡逑１００００邐Ｗ逡逑５０００逡逑０邋邐逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０邐１６０邐１８０邐２００逡逑ＶＦＡ濃度（ｍｇ／Ｌ）逡逑圖２．３邋ＶＦＡ標(biāo)準(zhǔn)曲線逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ＶＦＡ逡逑２．邋２．邋４婦描電鏡（ＳＥＭ）逡逑活性污泥樣品的預(yù)處理可分為以下步驟：清洗－周定－脫水－干燥－粘樣－鍍膜－電鏡。逡逑（＿１）．耳又污泥樣品，以５０００ｒ／ｍｉｎ轉(zhuǎn)速離心５ｍｉｎ，棄上清液，保留污泥樣品；逡逑（２）試劑配制：逡逑沖洗污泥分別需要０．０５Ｍ，０．１Ｍ和０．２Ｍ的：ＰＢＳ緩沖溶液，分別稱取相應(yīng)濃度的磷逡逑酸氫二鈉（甲液）和磷酸二氫鉀（乙液）

流動(dòng)相Ａ：流動(dòng)相Ｂ＝８５：１５，．在：２１０ｎｍ波長(zhǎng)下對(duì)＿ＶＦＡ濃度進(jìn)行測(cè)定；．單個(gè)樣：品的運(yùn)行逡逑時(shí)間為ｌＯｍｉｎ。測(cè)定方法為外標(biāo)埅分析，按照峰面積計(jì)算ＶＦＡ的濃度。逡逑ＶＦＡ標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制如圖２．３所示：逡逑６５０００邋邐逡逑魯乙酸邋＊丙酸邋《邋丁酸邋＇……線性（乙酸）…？…線性（丙酸）…■…線性（丁酸）心逡逑ｂｕｕｕｕ邐ｙ＇１逡逑５５０００邐／．．．？？逡逑５００００邐乙酸邋ｙ邋＝邋３０３．０６ｘ邋＋邋６９８．８４邐？？’逡逑Ｒ２邋＝邋０．９９８７逡逑４５０００邐Ｚ逡逑／？？？？？？逡逑４００００逡逑菡邋３５０００邐？？于酸邋ｙ邋＝邋２９１．７５Ｘ邋－邋２２９．５７逡逑丙酸邋ｙ邋＝邋３０４．６６ｘ邋＋邋２１９．２６邐Ｒ２邋＝邋０．９９４６逡逑噷邋３００００邐Ｒ２邋＝邋０．９９９９逡逑２５０００逡逑２００００逡逑１５０００逡逑１００００邐Ｗ逡逑５０００逡逑０邋邐逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０邐１６０邐１８０邐２００逡逑ＶＦＡ濃度（ｍｇ／Ｌ）逡逑圖２．３邋ＶＦＡ標(biāo)準(zhǔn)曲線逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ＶＦＡ逡逑２．邋２．邋４婦描電鏡（ＳＥＭ）逡逑活性污泥樣品的預(yù)處理可分為以下步驟：清洗－周定－脫水－干燥－粘樣－鍍膜－電鏡。逡逑（＿１）．耳又污泥樣品，以５０００ｒ／ｍｉｎ轉(zhuǎn)速離心５ｍｉｎ，棄上清液，保留污泥樣品；逡逑（２）試劑配制：逡逑沖洗污泥分別需要０．０５Ｍ，０．１Ｍ和０．２Ｍ的：ＰＢＳ緩沖溶液，分別稱取相應(yīng)濃度的磷逡逑酸氫二鈉（甲液）和磷酸二氫鉀（乙液）

【參考文獻(xiàn)】

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5 任雪鋒;畢學(xué)軍;程麗華;祝征圣;常功法;;復(fù)合鐵酶促活性污泥強(qiáng)化生物脫氮除磷研究[J];中國(guó)給水排水;2011年03期

6 袁磊;畢學(xué)軍;;鐵鹽對(duì)活性污泥微生物DHA與ETS活性的影響研究[J];環(huán)境工程;2010年06期

7 蘇丹丹;楊曉霞;賈慶明;;電化學(xué)處理廢水研究進(jìn)展[J];化工技術(shù)與開(kāi)發(fā);2010年09期

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9 何斌;王亞娥;;蒸氨-脫酚-SBR處理蘭炭廢水的研究[J];廣東化工;2009年12期

10 王彥麗;;多氯酚污染物的降解研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年30期

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2 李小艷;生物海綿鐵體系類Fenton效應(yīng)及其對(duì)模擬苯胺廢水處理特性研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

3 黃艷;懸浮填料SBR工藝處理含酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究[D];青島大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2760084