上流式厌氧污泥床反应器（UASB）处理硝基酚废水研究
本研究利用两个上流式厌氧污泥床(UASB)反应器，分别处理含3-硝基酚和2,6-二硝基酚的人工配制废水，探讨了硝基酚在UASB中的降解、转化性能，重点研究了硝基酚负荷、进水葡萄糖浓度和水力停留时间(HRT)对硝基酚、COD降解的影响及对UASB运行的影响；研究了硝基酚、氨基酚、COD、VFA和碱度沿UASB反应器高度的分布；对实验前后颗粒污泥的特征进行了比较分析。通过对连续实验结果进行分析，得到以下主要结论。
(1)保持进水葡萄糖含量和水力停留时间(HRT)不变，分别为2500mg/L和26h，进水3-NP浓度由20mg/L逐渐提高到250mg/L，整个实验过程3-NP去除效果都很好，去除率保持在99[％]以上。3-氨基酚(3-AP)是3-硝基酚(3-NP)降解过程中的主要中间产物，3-NP转化为3-AP的转化率(分子产率)较高，由60[％]升高到111.9[％]；由于大部分3-NP转化为3-AP，使得废水的毒性大大降低。随进水3-NP浓度的提高，COD去除率有所降低，但葡萄糖的去除效果没有受到影响。从3-硝基酚的去除效果和反应器运行性能来看，利用UASB处理3-NP废水是可行的。
(2)通过逐渐降低进水中葡萄糖浓度的实验发现，进水葡萄糖浓度对3-NP的降解和3-AP的转化率有明显的影响，要保证3-NP有较好的去除和转化效果，进水中必须保证足够的葡萄糖含量。本实验结果表明，当进水COD浓度在1000mg/L以上时，可使3-NP去除率保持在99[％]以上，3-AP的转化率在80[％]以上。 随进水中葡萄糖浓度的降低，出水COD浓度变化不大，但COD去除率逐渐降低，这是由于出水COD中很大一部分是由3-AP贡献的。
(3)保持进水中葡萄糖和3-NP浓度不变，HRT由26h逐渐降低到12h，3-NP具有较好的去除效果，去除率保持在97[％]以上；3-AP转化率在71.9[％]～87.42[％]之间；出水COD浓度变化不大，保持稳定的去除率；HRT降低到12h时，出水VFA升高，但在正常范围内，出水其它指标正常，反应器运行良好。
(4)通过分析实验前后反应器内颗粒污泥的粒径分布发现，在3-NP厌氧降解性实验中，随着有机负荷的不断增大，颗粒污泥受到硝基酚毒性的影响，大颗粒的污泥被破坏，不断破碎成小颗粒，致使粒径大于2mm的颗粒污泥减少，粒径小于0.5mm的颗粒污泥增多；0.5 mm～2mm的颗粒污泥含量变化不大。
(5)保持进水中葡萄糖含量和水力停留时间(HRT)不变，分别为2500mg/L和35h，进水2,6-二硝基酚(2,6-DNP)浓度由8.24 mg/L逐渐提高到196.64 mg/L,反应器达到稳定运行时，2,6-DNP具有很好的去除效果，去除率保持在97[％]以上；2,6-DNP浓度低于170.04 mg/L时，COD去除率较高，在90[％]以上；2,6-DNP浓度提高到196.64mg/L时，COD去除率急剧下降到73.63[％]，实验末期降低到50[％]，出水VFA升高到348 mgHAc/L，UASB反应器有酸化的趋势。利用UASB去除2,6-DNP是可行的，但要控制一定的进水2,6-DNP浓度，浓度较高时，对颗粒污泥的毒性较大，产甲烷阶段受到抑止，较多的有机酸积累在反应器中，会导致反应器运行的不稳定。
(6)在UASB反应器中，3-NP的降解非常迅速，沿反应器高度从下端到顶端，3-NP浓度逐渐降低。在20.5cm高度以下，80[％]以上的3-NP被转化，但只有30[％]的3-NP转化为3-AP；在20.5cm以上，随着水流的向上流动，3-NP浓度不再进一步降低，而是逐渐转化为中间产物3-AP，因此出水3-AP浓度逐渐升高，在顶端3-AP浓度达到最大；在40.5cm高度以下，颗粒污泥对COD的去除占到整个UASB反应器去除COD总量的70.08[％]～94.15[％]，在40.5cm以上COD浓度变化不大，基本保持稳定；在UASB反应器4cm高度以下，VFA较大，碱度较小，沿UASB反应器从下向上，VFA逐渐减小，碱度逐渐增大。
UASB反应器中，2,6-DNP的降解也非常迅速，沿反应器高度从下端到顶端，2,6-DNP浓度逐渐降低。在20.5cm高度以下，57.98％以上的2,6-DNP得到去除，20.5 cm以上，2,6-DNP浓度迅速降低，沿高度的升高，2,6-DNP不再进一步去除，2,6-DNP浓度保持稳定；在20.5cm以下，颗粒污泥对COD的去除占到整个UASB反应器去除COD总量的62.27[％]～95.81[％]，在20.5cm高度以上的污泥层起到稳定水质的作用。
颗粒污泥;硝基酚废水;上流式厌氧污泥床反应器
中国海洋大学
硕士
环境工程
佘宗莲
2006
中文
X703.3
61
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）