不同共基质条件下上流式厌氧污泥床反应器中硝基酚的降解研究
本研究利用实验室规模的两个上流式厌氧污泥床(UASB)反应器，分别研究了以葡萄糖和乙酸钠为共基质条件下3-硝基酚(3-NP)和2,6-二硝基酚(2,6-DNP)的降解效果，探讨了UASB中硝基酚在两种共基质条件下的降解、转化性能，重点研究了不同共基质条件下，硝基酚负荷、进水共基质浓度和水力停留时间(HRT)对硝基酚、化学需氧量(COD)降解的影响及对UASB运行的影响；研究了硝基酚、氨基酚、COD、挥发性脂肪酸(VFA)和碱度沿UASB反应器的空间分布：并对实验前后颗粒污泥的性质进行了比较分析。通过对连续实验结果进行分析，得到以下主要结论：
(1)对含3-NP废水的降解，葡萄糖作共基质明显比乙酸钠好；而对含2,6-DNP废水的降解，乙酸钠作共基质更好。
(2)在提高进水3-NP浓度的厌氧降解实验中，保持进水COD浓度在2500 mg/L左右。以葡萄糖为共基质时，保持HRT为26h，3-NP最大浓度可提高到254.6 mg/L，3-NP几乎可以完全被去除；3-NP浓度低于100 mg/L时，3-NP转化为3-氨基酚(3-AP)的转化率基本稳定在60﹪左右，有一小部分3-AP被进一步转化了；当3-NP浓度增加到250 mg/L时，3-AP几乎不再被继续转化；实验过程中20.5cm高度处大部分3-NP和COD可以被去除。以乙酸钠为共基质时，HRT为30 h，3-NP最大浓度可提高到71．6mg/L；整个实验过程3-AP被进一步转化的程度基本不变；20.5cm高度处3-NP和COD的去除效果没有葡萄糖为共基质时的效果好。
(3)在降低共基质浓度的实验中，当葡萄糖浓度(以COD计)大于606mg/L时，出水3-NP浓度基本稳定，3-NP去除率在99﹪以上，在4cm处3-NP去除率占到UASB去除3-NP总量的97﹪以上；当进水葡萄糖浓度降为284mg/L时，仅有一半左右的3-NP被去除；实验过程3-AP基本不再进一步转化。乙酸钠浓度降低的整个实验过程中，总体3-NP去除率与葡萄糖为共基质时的去除率相差不大；实验过程中，随着厌氧菌与3-AP接触时间的延长，3-AP进一步转化的量逐渐增加；从3-NP沿反应器的高度分布可以看出，以葡萄糖为共基质3-NP的降解速率快。
(4)在降低HRT实验中，葡萄糖为共基质HRT≥16h时，3-NP具有较好的去除效果；有少部分3-AP进一步转化；整个床体内3-NP去除率都在95﹪以上，大部分3-NP在4cm处被去除。以乙酸钠为共基质HRT从30h逐渐缩短到12h时，3-NP去除效果也较好：继续降低HRT到8h时，3-NP去除率有所下降，降为91.6﹪；以乙酸钠为共基质时降低HRT对3-NP的去除和3-AP的进一步转化有明显的影响，随着HRT的降低，3-AP进一步转化的量逐渐减少，同一反应器高度处3-NP的降解效果均没有葡萄糖为共基质效果好。 (5)在含2,6-DNP废水厌氧降解实验中，以葡萄糖为共基质时，保持进水COD浓度和HRT分别为2500mg/L和35 h，2,6-DNP最大浓度可提高到170.0mg/L，COD去除率保持在85.0﹪以上，2,6-DNP的去除率保持在98.0﹪以上。在20.5cm高度处大部分COD和2,6-DNP已被去除；在95.5cm高度处COD去除率稳定在90.0﹪左右，2,6-DNP去除率大于97.5﹪。以乙酸钠为共基质时，保持HRT为30 h，2,6-DNP最大浓度可提高到189.5mg/L，2,6-DNP的去除效果好于葡萄糖为共基质时的去除效果；从2,6-DNP的空间分布可以看出乙酸钠为共基质时2,6-DNP的降解速度大于葡萄糖为共基质时的降解速度。
(6)对实验前后污泥性质进行分析，实验前大颗粒污泥较多，粒径大于0.5mm的占比例都在85﹪以上，经过降解3-NP和2,6-DNP后，颗粒污泥受到硝基酚毒性的影响，大颗粒污泥破碎，粒径大于0.5mm的仅占40﹪左右；污泥产甲烷活性也受到硝基酚的抑制，实验后都大大降低。
3-硝基酚;共基质;2,6-二硝基酚;废水处理
中国海洋大学
硕士
环境工程
佘宗莲
2007
中文
X703
68
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）