废水中硝基酚好氧生物降解性及降解动力学研究
本研究的目的是通过分析3种受试硝基酚(3-NP、2,6-DNP和2,4-DNP)的好氧降解性及其好氧降解动力学过程，探索含硝基酚废水好氧生物处理的可行性，为此类废水生物处理工艺的设计和运行提供依据。本研究分两部分内容，一是用4种测定方法分别对受试硝基酚的好氧生物降解性进行了分析评价。二是借助间歇式SBR反应器，利用人工配制废水研究了好氧活性污泥对三种受试硝基酚的适应驯化过程；对受试硝基酚好氧降解动力学过程进行了分析，并得出相关模型参数；以3-NP作为受试物，研究了接种污泥和葡萄糖浓度不同对其降解动力学过程的影响。得到以下主要研究结论。
(1)根据水质指标测试结果，3-NP、2,4-DNP和2,6-DNP均属于不易生物降解的物质；降解产物CO<,2>生成量测试结果表明，3-NP、2,4-DNP和2,6-DNP分别属于易生物降解、可生物降解和难生物降解物质；相对耗氧速度和脱氢酶活性测试表明，3种硝基酚毒性大小顺序为3-NP<2,4-DNP<2,6-DNP。
(2)用3种硝基酚对SBR反应器中活性污泥的驯化实验表明，用3-NP的驯化过程比较容易，能在较短时间内使反应器达到稳定运行，好氧活性污泥经驯化80天3-NP进水浓度可以达到360mg/L。用2,4-DNP和2,6-DNP的驯化过程较难，本试验条件下，保证SBR反应器正常运行的最大2,4-DNP和2,6-DNP进水浓度为60mg/L和50mg/L，驯化过程均需80天左右。
(3)3-NP降解动力学试验
接种团岛污泥时微生物降解3-NP的速率比接种海泊河污泥时快，3-NP浓度相同时降解模式也相同，两种接种污泥对3-NP的降解速率均随3-NP进水浓度的增大而减小。
当接种污泥为团岛泥，共基质条件下，3-NP进水浓度为90mg/L时，3-NP浓度随时间呈直线降解，比降解速率为0.257mg/(mgSS·d)；当3-NP进水浓度为200mg/l～360mg/L时其降解过程符合Andrews抑制模型，数据拟合良好，且最大比降解速率K<,max>随3-NP进水浓度增大而降低，抑制常数K<,I>变化规律相反。
当3-NP进水浓度相同时，共基质条件下3-NP的比降解速率大于单基质时的比降解速率，说明葡萄糖的存在对3-NP的降解起到一定的促进作用，但进水葡萄糖浓度过高会抑制其降解。当3-NP进水浓度为360mg／L时，最佳进水葡萄糖浓度为660mg／L，此时3-NP的比降解速率最大；当葡萄糖进水浓度为1320mg/L-2000mg/L时，3-NP的比降解速率小于单基质时的比降解速率，说明3-NP的降解受到抑制，且进水葡萄糖浓度越大，抑制现象越严重。
(4)共基质条件下，当2.4-DNP进水浓度为20mg/L时，浓度呈直线降解，比降解速率为0.008mg／(mgSS·d)；2.4-DNP进水浓度为30mg／L～60mg／L时，2,4-DNP的降解符合Andrews抑制模式，随2.4-DNP浓度的增大其比降解速率K<,max>逐渐减小。单基质条件下，2.4-DNP的比降解速率明显小于相同进水浓度下共基质时的比降解速率，半饱和常数Ks值和抑制常数K<,I>值均随2.4-DNP进水浓度呈递增关系，这与共基质时Ks值变化规律相反。
(5)共基质条件下，2.6-DNP进水浓度为lOmg／L～50mg/L时，2.6-DNP的降解均符合Andrews抑制模式。2.6-DNP的比降解速率K<,max>在其进水浓度为20mg/L时达到最大，半饱和常数Ks值随2.6-DNP进水浓度呈递增趋势，而抑制常数KI并无一定的变化规律。
硝基酚;好氧降解性;降解动力学;SBR反应器
中国海洋大学
硕士
环境工程
佘宗莲
2006
中文
X703
69
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）