洛克沙胂的厭氧生物沉積及電絮凝強(qiáng)化去除研究.pdf

1、洛克沙胂（4-羥基-3-硝基苯胂酸）是一種有機(jī)砷飼料添加劑，具有抗球蟲(chóng)、促生長(zhǎng)、提高飼養(yǎng)效率等優(yōu)點(diǎn)，因而在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中被廣泛使用。但被畜禽類食用后的洛克沙胂絕大部分會(huì)以原形態(tài)隨糞便和尿液排出，進(jìn)入環(huán)境造成砷污染。本文以有機(jī)砷污染控制為目的，考察了厭氧污泥中洛克沙胂的沉積及沉積砷形態(tài)，解析了洛克沙胂的厭氧生物沉積機(jī)理，并應(yīng)用電絮凝的方法，強(qiáng)化去除生物降解轉(zhuǎn)化后殘余的有機(jī)砷。具體的結(jié)論如下:
　　(1)考察了污泥中洛克沙胂的沉積及沉積

2、砷形態(tài)。長(zhǎng)期通入含洛克沙胂模擬廢水的厭氧生物反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥(AGS)內(nèi)沉積了高濃度的砷，在第300d時(shí)濃度達(dá)8246.69±378.93μg·g-1（以砷和干重計(jì)）。AGS內(nèi)的細(xì)胞結(jié)合沉積砷含量最高，占總砷的42.2％，往后依次是不溶性沉積砷(25.4％)、胞外溶解性沉積砷(24.6％)和胞內(nèi)溶解性沉積砷(7.8％)。實(shí)驗(yàn)確認(rèn)不溶性沉積砷以AsS的形式存在，其它沉積砷中三價(jià)無(wú)機(jī)砷(As(Ⅲ))為主要的砷形態(tài)。厭氧環(huán)境下，進(jìn)入微生物

3、體內(nèi)的砷會(huì)趨向于和細(xì)胞物質(zhì)結(jié)合，或者形成不溶性沉積砷，后者可應(yīng)用于有機(jī)砷的穩(wěn)定化處理，控制砷污染。
　　(2)解析了洛克沙腫的厭氧生物沉積機(jī)理。厭氧生物條件下，溶液中洛克沙胂會(huì)先還原為4-羥基-3-氨基苯胂酸(HAPA)，隨后在電催化的條件下降解為無(wú)機(jī)砷，其中五價(jià)無(wú)機(jī)砷(As(Ⅴ))為主要的無(wú)機(jī)砷形態(tài);固相(Fe3O4)中洛克沙胂厭氧生物沉積先后經(jīng)歷了洛克沙胂吸附、洛克沙腫降解轉(zhuǎn)化和不溶性沉積砷生成三個(gè)階段。電催化條件下Fe3O4

4、中仍有相當(dāng)濃度的As(Ⅲ)存在，且在外加電勢(shì)結(jié)束時(shí)檢測(cè)到了不溶性沉積砷As2S3。另外，外加電勢(shì)結(jié)束后增強(qiáng)的還原環(huán)境使固相中出現(xiàn)了另一種不溶性沉積砷AsS。微生物作用和硫酸鹽的存在是不溶性的砷化合物形成的關(guān)鍵。
　　(3)研究了電絮凝對(duì)洛克沙胂降解轉(zhuǎn)化后殘余砷的強(qiáng)化去除。聚合氯化鋁和聚合氯化鐵對(duì)體系中殘余砷的去除率最高不足10％;電絮凝對(duì)殘余砷的去除效果良好，總砷的最高去除率達(dá)90％，增大外加電壓、縮短電極距離和外加曝氣均可提高電