MEC反應(yīng)器去除抗生素廢水中苯并噻唑效能的研究.pdf

1、抗生素廢水因其水質(zhì)復(fù)雜，水量變化大，有機(jī)物濃度高，生物毒性較強(qiáng)，導(dǎo)致其處理難度較大。生物電化學(xué)系統(tǒng)因其效率高、成本低、環(huán)境可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)而引起廣泛關(guān)注，為抗生素廢水的處理提供了新的途徑。本研究采用微生物電解池（MEC）處理抗生素廢水，選定苯并噻唑（BTH）為典型污染物，考察了外加電壓對(duì)反應(yīng)器性能和BTH降解效能的影響，研究了溶解氧、半胱氨酸、Fe2+和Cu2+對(duì)BTH降解效能的強(qiáng)化作用，并且探討MEC反應(yīng)器中BTH的降解機(jī)理，為實(shí)際工程

2、應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
　　考察啟動(dòng)方式對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行效能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用外加電壓直接啟動(dòng)MEC反應(yīng)器，啟動(dòng)時(shí)間比產(chǎn)電自然馴化啟動(dòng)縮短16.67％。
　　分析研究了影響反應(yīng)器運(yùn)行效能的因素。在溫度30±2℃，pH值6~8，進(jìn)水BTH濃度50±2mg/L，外加電壓0.7V和COD/BTH為30：1時(shí)，48h后MEC反應(yīng)器中BTH的降解率可以達(dá)到96.54%。
　　對(duì)比研究了厭氧生物反應(yīng)器、電化學(xué)反應(yīng)器和MEC反應(yīng)器中BTH

3、的降解效果。MEC反應(yīng)器中BTH的降解率為85.03%，遠(yuǎn)高于厭氧生物反應(yīng)器和電化學(xué)反應(yīng)器的75.05%和28.54%，說明MEC反應(yīng)器中電化學(xué)-微生物耦合作用體系實(shí)現(xiàn)了BTH的強(qiáng)化降解。BTH轉(zhuǎn)化為OHBT，再降解為2-甲磺?；桨?，還可以脫去甲磺?；缮倭勘桨罚瑢?shí)現(xiàn)了BTH的脫毒處理，為后續(xù)生化處理提供了有利條件。
　　研究溶解氧、半胱氨酸、Fe2+和Cu2+對(duì)MEC反應(yīng)器降解BTH效能的強(qiáng)化作用。研究發(fā)現(xiàn)，溶解氧（0.3m

4、g/L）提高了微生物活性，對(duì)難降解有機(jī)物的利用有促進(jìn)作用。半胱氨酸使反應(yīng)器內(nèi)的發(fā)酵類型由丙酸型發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇型發(fā)酵。Fe2+（11.60mg/L）和Cu2+（5.37mg/L）對(duì)有機(jī)物發(fā)酵有促進(jìn)作用。
　　BTH在MEC反應(yīng)器中的降解反應(yīng)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。共基質(zhì)的引入加強(qiáng)了不同種群微生物的協(xié)同作用，提高了反應(yīng)速率。乙酸鈉為共基質(zhì)時(shí)BTH的降解速率是同 COD濃度葡萄糖為共基質(zhì)時(shí)的1.10倍，降解率差別不大。結(jié)果表明，當(dāng)COD/B