水解酸化預(yù)處理及凹凸棒土吸附深度處理苯酚廢水的研究.pdf

1、苯酚毒性大、難降解、致癌，均被中國、美國等國家列為重點控制污染物，其對人體健康、生物繁殖、水體、土壤和大氣等都造成了嚴重威脅。含酚廢水的處理是當今亟待解決的問題之一，處理方法主要有物化法、化學法和生物法，其中生物+物化組合工藝是處理難降解廢水的必然發(fā)展趨勢。
　　本文采用水解酸化與吸附組合工藝處理苯酚廢水，其中水解酸化作為預(yù)處理工藝，吸附作為深度處理工藝。水解酸化工藝是廢水處理過程中的常用工藝，但對水中的有機物降解率不高。本文對傳

2、統(tǒng)的水解酸化過程進行了改進，在水解酸化菌（即絮狀污泥）培養(yǎng)階段，加入了不同的混凝劑，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化鋁（PAC）和粉煤灰（FA），研究了這幾種混凝劑對絮狀污泥的培養(yǎng)及其后續(xù)對污水處理效果的影響。結(jié)果表明：
　?。?）在絮狀污泥培養(yǎng)階段，投加了 PAC和 FA培養(yǎng)的絮狀污泥對污水中 COD去除率最高，可達90％，比未加任何混凝劑培養(yǎng)的絮狀污泥對COD去除率(40%)提高了約50%，表明污泥投加PAC、FA可以提高CO

3、D去除率；單純絮狀污泥與單純 PAC、FA的 COD去除率之和是60%，投加這兩種混凝劑的絮狀污泥對 COD去除率提高了約30%，說明每隔一天、每次60mg/L的PAC、FA與水解酸化表現(xiàn)為協(xié)同作用，水解酸化菌代謝活性增強。
　?。?）在絮狀污泥馴化階段，投加了 PAC和 FA培養(yǎng)的絮狀污泥對污水中苯酚去除率最高，可達55%，比未加任何混凝劑培養(yǎng)的絮狀污泥對苯酚去除率（33%）提高了約22%。不同絮狀污泥處理苯酚的實驗效果均與處理

4、COD的效果相一致，污泥中投加PAC、FA培養(yǎng)的絮狀污泥可以提高微生物活性，提高微生物對COD、有機物苯酚的去除效果。
　　吸附劑選用廉價天然的凹凸棒土，制備十二烷基三甲基氯化銨（DTAC）改性的凹凸棒土，實驗表明改性采用超聲攪拌優(yōu)于機械攪拌。通過正交試驗，制得優(yōu)化吸附劑——DTAC-凹凸棒土，工藝條件為 DTAC／凹凸棒土比例40mmol/100g、超聲攪拌9min。采用DTAC-凹凸棒土對水中苯酚進行吸附研究，結(jié)果表明：

5、>　　（1）超聲改性的 DTAC-凹凸棒土比未改性凹凸棒土的吸附量最多可提高近12倍；堿性系統(tǒng)，吸附苯酚更有利；DTAC-凹凸棒土對苯酚的吸附是一個快速過程，5min即可達到最大吸附容量的80%，動力學過程符合準二級動力學模型，線性相關(guān)系數(shù) R2=0.9999；吸附等溫線符合 Langmiur等溫吸附模型(R2>0.98），說明該吸附以單層吸附為主；熱力學結(jié)果表明，ΔG、ΔH、ΔS均為負值，說明該吸附是自發(fā)的、放熱的、熵減少的行為。

6、r>　?。?）通過 FTIR、XRD對凹凸棒土和 DTAC-凹凸棒土的表征分析， DTAC-凹凸棒土成功附著有 C-H有機官能團，說明有機物 DTAC成功負載于凹凸棒土上，凹凸棒土被DTAC成功改性，晶體結(jié)構(gòu)基本沒有變化，改性后的DTAC-凹凸棒土具有親有機性。
　?。?）DTAC-凹凸棒土用作吸附劑，在堿性條件下，吸附水解酸化處理后的苯酚廢水，即經(jīng) PAC、FA培養(yǎng)的絮狀污泥處理苯酚后的出水，考慮去除效果和經(jīng)濟效益，對苯酚的去除