典型難降解廢水厭氧處理工藝的狀態(tài)診斷研究.pdf

1、硝基苯和四氯乙烯作為工業(yè)生產(chǎn)原料廣泛使用，是典型的難降解有機(jī)物，然而不恰當(dāng)?shù)墓芾?、處置使其?duì)環(huán)境造成極大的污染。雖然近年來(lái)很多學(xué)者對(duì)硝基苯和四氯乙烯的厭氧生物降解開(kāi)展了大量研究，但主要集中在厭氧工藝優(yōu)化和數(shù)學(xué)模型等方面，缺乏穩(wěn)定性方面的研究。硝基苯和四氯乙烯的毒性抑制，使得厭氧工藝的穩(wěn)定性下降，亟需構(gòu)建在線診斷和控制系統(tǒng)，以保證難降解物質(zhì)厭氧處理工藝的穩(wěn)定性。本研究以UASB反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)硝基苯和四氯乙烯的厭氧處理，利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集毒性

2、沖擊過(guò)程中反應(yīng)器的參數(shù)變化，并以間歇實(shí)驗(yàn)探究抑制機(jī)制，篩選敏感參數(shù)，構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)，在線診斷反應(yīng)器狀態(tài)，為該類(lèi)廢水的自動(dòng)監(jiān)控提供科學(xué)依據(jù)，提高處理難降解有機(jī)廢水厭氧工藝的穩(wěn)定性。
　　首先，接種顆粒污泥的UASB反應(yīng)器，能夠快速恢復(fù)活性，運(yùn)行一段時(shí)間后，化學(xué)需氧量(COD)去除率達(dá)到90％以上，甲烷產(chǎn)量達(dá)到5g/(L·d)。使用兩個(gè)UASB反應(yīng)器，以蔗糖為共降解基質(zhì)(5 g COD/L)，分別添加硝基苯和四氯乙烯，在HRT=12 h

3、條件下，逐步提高硝基苯和四氯乙烯的濃度進(jìn)行馴化，最終能穩(wěn)定降解100 mg/L硝基苯和四氯乙烯廢水。硝基苯和四氯乙烯的去除率均達(dá)到99％以上。
　　其次，歸納總結(jié)多次毒性沖擊實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處理硝基苯和四氯乙烯的UASB反應(yīng)器在遭受沖擊后，參數(shù)變化具有共性和特性:在受到?jīng)_擊后，兩個(gè)反應(yīng)器TVFA均有上升趨勢(shì)，乙酸占比下降，丙酸占比上升;在硝基苯?jīng)_擊下甲烷含量和氫分壓變化趨勢(shì)相同，硝基苯降解產(chǎn)物苯胺濃度線性增長(zhǎng)，而在四氯乙烯的沖擊下

4、氫分壓和甲烷含量變化趨勢(shì)相反，四氯乙烯和降解產(chǎn)物三氯乙烯的濃度具有突變性。厭氧間歇實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明硝基苯和四氯乙烯均有較大的微生物毒性，其降解速率與濃度的關(guān)系符合Andrews抑制動(dòng)力學(xué)模型;硝基苯和四氯乙烯對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制大于產(chǎn)酸菌，且硝基苯毒性強(qiáng)于四氯乙烯。
　　最后，結(jié)合在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和間歇實(shí)驗(yàn)結(jié)果，篩選出敏感參數(shù)，建立可以診斷反應(yīng)器狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)，分別為產(chǎn)甲烷活性指標(biāo)M、產(chǎn)酸活性指標(biāo)A和穩(wěn)定性指標(biāo)S，并給出指標(biāo)符號(hào)和反應(yīng)器狀態(tài)的