高级氧化预处理双膜去浓水中有机物的效果研究

发布时间：2019-08-14 17:09

【摘要】：炼化双膜法浓水中含有大量难生化降解的有机物,它们容易在土壤、水体等自然介质中富集,通过食物链影响生物体细胞,进而对人类的身体健康产生影响。双膜法浓水中有毒有害物质的浓度一般为生化出水的2~3倍,普通活性污泥无法在其中正常生长。为了培养能够在双膜法浓水中正常生长的活性污泥微生物,在活性污泥培养过程中需要逐渐提高有毒有害物质的浓度,进而提高活性污泥微生物对双膜法浓水的适应性,以便培养出能够在双膜法浓水中正常生长的微生物。鉴于此本研究采用臭氧、O3/H2O2联合和芬顿试剂氧化预处理双膜法浓水中的难降解有机物;将活性污泥培养在生活污水稀释后双膜法浓水中,并研究颗粒活性炭和生物活性炭对氧化预处理双膜法浓水中有机物的处理效果。通过臭氧、O3/H2O2联合和芬顿试剂对双膜法浓水中有机物最佳氧化预处理反应条件的探索得出,臭氧氧化最佳的反应条件为:臭氧流量为2.5g/h、pH为9、反应时间为30min;O3/H2O2联合氧化最佳的反应条件为:臭氧流量为2.5g/h、H2O2投加量为150mg/L、pH为7和反应时间为30min;芬顿试剂氧化最佳的反应条件为:H2O2的投加量为300mg/L、Fe2+的浓度为0.5mmol/L、pH为3和反应时间为90min。通过对比最佳反应条件下三种高级氧化技术对双膜法浓水中有机物的处理效果得出,芬顿试剂对双膜法浓水中有机物的氧化预处理效果最好,芬顿试剂氧化预处理后,水样COD去除率为36%,B/C值从0.08提高到0.20,可生化性大幅度提高。此外,通过一段时间的培养,普通活性污泥和炼化活性污泥中的微生物能够适应双膜法浓水中的生长环境,能够在浓水中正常生长。双膜法浓水中含有的有机物浓度较低,被芬顿试剂氧化预处理后,浓水中剩余的有机物浓度更低,不能满足活性污泥微生物对能量的需求。生物膜法能够处理进水有机负荷较低的污水,因此将培养的活性污泥分别接种到煤质颗粒活性炭柱中,在颗粒活性炭的表面形成生物膜,最终形成生物活性炭。在进出水流量为2L/h的条件下研究生物活性炭对预处理双膜法中有机物的处理效果,通过实验得出,炼化生物活性炭和普通生物活性炭在运行时间内都能获得较好的处理效果。在相同实验条件下对比煤质颗粒活性炭和炼化生物活性炭对预处理双膜法浓水中有机物的降解特性得出,颗粒活性炭的饱和吸附时间为8h,而生物活性炭在连续4天运行过程中不存在饱和吸附时间;另外,通过进出水UV扫描分析图得出炼化生物活性炭对波长在200-228 nm和324-450 nm范围内响应的双键类和羰基类有机物降解效果较好,特别是对波长在324-450nm范围内响应的羰基类有机物的降解作用较好,而颗粒活性炭只能对波长在200-240nm和260-340nm范围内响应的不饱和烷烃类有机物的吸附效果较好。综合芬顿试剂氧化+生物活性炭对炼化双膜法浓水中难降解有机物的处理效果得出,芬顿试剂氧化+普通生物活性炭联用对炼化双膜法浓水中有机物的去除率为62.8%,而芬顿试剂氧化+炼化生物活性炭联用对炼化双膜法浓水中有机物的去除率为66%,出水COD值为37.4 mg/L,满足炼化污水的排放要求。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X742

【参考文献】