“磁性海泡石-好氧微生物”耦合體系處理苯酚-鉻復合廢水的特性及機理研究.pdf

1、本論文以湘潭河西污水處理廠好氧污泥為接種污泥,向其投加磁性海泡石構建“磁性海泡石/好氧微生物”耦合體系,研究了耦合體系處理苯酚/鉻復合廢水特性及機理。本實驗首先比較了耦合體系、單獨海泡石體系、單獨微生物體系對苯酚、鉻的去除效果;在此基礎上,通過單因素實驗,研究了磁性海泡石投加量、初始pH值、苯酚初始濃度、鉻初始濃度、溫度等對耦合體系處理含苯酚/鉻廢水的影響;進而探討了耦合體系中鉻與苯酚的協同去除作用及苯酚與鉻的去除途徑,采用零級、一級、

2、二級反應動力學對苯酚的降解過程進行動力學模擬;最后,探索了耦合體系對郴州冶煉一級處理出水及清水塘工業(yè)實際廢水的處理效果,為處理重金屬/有機物廢水提供技術支持。
　　本論文得出實驗結論如下:①“磁性海泡石/好氧微生物”耦合體系污泥沉降速率最大為121mL/min,是單純活性污泥體系的3倍左右,耦合體系對鉻、苯酚的去除率分別是單純好氧微生物和單純磁性海泡石體系去除率之和的1.2倍和1.5倍;②耦合體系在pH2.0~9.0條件中具有很好

3、的緩沖能力,能維持反應過程pH在7.05-7.55之間,當pH為10.0時,體系緩沖能力下降;③當苯酚初始濃度310mg/L,鉻初始濃度20mg/L,磁性海泡石投加量12g/L,初始pH2~9,溫度25℃時,耦合體系對苯酚、鉻的去除率都可達90％以上;④在降解苯酚過程中,耦合體系中的微生物與苯酚對Cr(Ⅵ)有不同程度的還原作用,微生物對Cr(Ⅵ)的還原作用大于苯酚;Cr(Ⅵ)的還原速率隨著苯酚初始濃度的增加而增大;⑤耦合體系不僅能快速將

4、苯酚的-C-OH-鍵斷裂,且對苯環(huán)也有較強的降解作用;⑥耦合體系的反應速率常數K1達到435.8×10-3 h-1,而單獨好氧微生物、磁性海泡石體系K1分別為10.4×10-3 h-1、0.8×10-3 h-1,投加磁性海泡石可以提高好氧微生物對苯酚的降解速率;⑦Cr(Ⅵ)主要通過兩種方式被去除,一是磁性海泡石失去表面羥基而將Cr(Ⅵ)吸附于表面,二是少量被微生物與苯酚還原成的Cr3+再與PO43-、SO42-形成磷酸鉻與硫酸鉻沉淀物;