微氧SBR反应器对常规污染物与磺胺甲恶唑去除效果的研究

发布时间：2020-09-22 19:43

　　近年来,药理活性化合物(Pharmaceutically active compounds,Ph ACs)随着药物用量的增加,其来源于去向以及对人类健康和自然生态系统的影响渐渐成为人们所关注的环境问题。因为Ph ACs的难降解特性,处理研究大多使用物理或化学手段,很少有研究者用生物手段对其进行降解。这导致了处理费用高昂以及需要新建化学处理设施等问题。微氧生物反应器因其独特的氧化还原电位环境,有着微生物多样性高、食物链长、总氮去除效率高等诸多优势。因为其中有着许多不同的生化反应过程,其对于环境中的Ph ACs可能有着较好的去除效果。目前研究者们对于微氧状态的研究大多停留于对于不同药物的处理效果,并未深入的分析ORP、混合系统等参数对于处理效果的影响,更没有深入的对微氧环境下不同的代谢过程进行研究。本文以微氧序批式活性污泥反应器(SBR)为主体,通过在不同的ORP下运行研究其对反应器处理效果的影响。通过增加生物填料的方式研究悬浮污泥与泥膜系统对于处理效果的影响。通过不同的底物在微氧SBR反应器内单纯的进行硝化反应、反硝化反应与相对应的典型微氧SBR代谢,研究不同的代谢过程对SMX去除的贡献。与此同时,研究了微氧SBR对于含氮化合物的代谢过程。希望可以通过本次研究更好的了解微氧过程代谢难降解有机物的规律与细节。微氧SBR反应器在较高的ORP环境下有着更好的运行效果。泥膜反应器相较于悬浮活性污泥反应器有着更好的抗冲击负荷,也会使得出水中COD、NH4+-N和SMX的浓度进一步降低,并且泥膜系统中的悬浮活性污泥有着更好的沉降性能。微氧SBR泥膜系统在MLSS为3g?L-1,HRT为8h的条件下运行时,COD、NH4+-N、TN和SMX的去除效率分别可以达到87%、90%、89%和68%。微氧SBR反应器中NH4+-N的去除主要依靠自养硝化,NO3-的去除主要依靠异养反硝化。自养硝化细菌和异养细菌在代谢过程中均能以SMX为共代谢底物对其进行生物降解或转化。自养硝化、异养反硝化和典型微氧SBR代谢在MLSS为1.5g?L-1,HRT为12h,进水SMX浓度为0.05mg?L-1的条件下,SMX的降解率分别为40.61%、27.51%和60.59%。结合典型微氧SBR反应器中SMX浓度的时变曲线,分析得到微氧SBR反应器中SMX的主要降解途径为氨氧化细菌氧化NH4+-N过程中的共代谢作用,其次为异养细菌代谢有机物时的共代谢作用。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X703
【部分图文】：

路线图,课题研究,路线图

课题研究的技术路线图

反应器结构

- 16 -图 2-1 反应器结构图反应器构型为长方体，长度 11.3cm，宽度 11.3cm，通过设置在反应器底部的曝气头曝气提供溶解氧，时间与曝气间隔时间由定时开关控制。反应器内部S-3C，上海，可分别连接 pH 和 ORP 探头测量）及时监测 pH 值，氧化还原电位（oxidation reduction。统对磺胺甲恶唑去除效果的影响实验时，在 2 号式填料，填料为优质改性纤维材质，填料体积为反应填料为软性纤维填料，密度为 1.1 g cm3。反应器内束长度为 25cm，半径为 3cm，纤维束之间的间隔。该填料具有以下优点：（1）具有足够的化学稳定；（2）气水高强度的摩擦，碰撞，剪切力不会发生破

模型图,药物成分,代谢途径,生物降解

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文转化产物。Kassotaki 等[78]认为 SMX 的降解与硝化速率有关，更高的 AOR（氨氮氧化率）对应着更好的 SMX 去除率。水力停留时间为 6 小时和 24 小时的情况下，SMX 的去除率分别可以达到 86%和 98%。氨氧化受到 ATU 抑制的情况下，SMX去除率为 25%。

【参考文献】