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偶氮染料废水因其有机污染物含量高、色度高、碱性大,难生物降解等特点,难以采用传统的方法进行处理。目前对偶氮染料废水处理较广泛的工艺是厌氧-好氧组合工艺,但存在厌氧段水力停留时间长、COD去除效果差和好氧段芳香胺去除效果不理想等问题。针对这些问题,本文自主开发了厌氧光生物转盘-好氧移动床(MBBR)组合工艺,研究了光生物转盘厌氧降解偶氮染料废水的影响因素和动力学以及介体对偶氮染料废水脱色的强化作用。论文首先研究了厌氧光生物转盘-好氧MBBR工艺对偶氮染料废水的处理效果。考察了光照时间、染料浓度、水力停留时间、共基质底物浓度及氧气条件对组合工艺处理染料废水色度去除和COD去除的影响。光生物转盘启动过程中投加了经过染料废水驯化的光合细菌,好氧MBBR启动采取快速排泥法,经过45天反应器启动成功,总脱色率和COD去除率稳定在92%左右。组合工艺中,光生物转盘对染料废水的脱色和COD去除起主要作用,当进水染料浓度为100mg/L,光生物转盘连续光照时间为12h/d,光生物转盘HRT为10h,共基质底物浓度大于500mg/L,光生物转盘脱色率为95%,系统总脱色率达到最高为98%,总COD去除率稳定在91%左右。论文研究了厌氧光生物转盘对偶氮染料去除的动力学,建立了组合工艺中厌氧光生物转盘处理偶氮染料废水的底物动力学模型,即S=(S0-Sn)exp(-K2Xt)+Sn该模型能够符合染料废水厌氧生物降解的特点。不同染料浓度和不同COD浓度下,模拟结果表明该模型能够较好描述光生物转盘处理偶氮染料废水的生物降解过程。氧化还原中介体能够加速初级电子供体的电子向最终电子受体传递,加速染料脱色。本文以蒽醌-2-磺酸钠盐(AQS)为目标物研究了氧化还原中介体对染料脱色的作用,结果表明AQS可以使得染料的脱色速率提高2.78倍。针对游离蒽醌在连续流中的流失问题,本论文从固定化非水溶性蒽醌(外源介体)和利用内源介体两个方面对介体强化进行了研究。在外源介体的投加研究中,采用了活性炭吸附、海藻酸钠固定化、制备AQS柱撑类水滑石三种方式控制介体在连续流光生物转盘-好氧MBBR中的流失,AQS柱撑类水滑石对脱色的促进作用可持续7天,同时促进了硫酸盐的还原,明显优于其他两种载体。活性黑5(RB5)在厌氧脱色后产生的1-氨基-2-萘酚类似物可作为氧化还原介体,因此本文将RB5作为内源性介体。硫酸盐可强化内源介体的作用,硫酸盐浓度从50mg/L升高到500mg/L时,光生物转盘的脱色率从86%提高到96%。混合染料中,随着RB5浓度的提高,RB5厌氧脱色后产生的萘醌类的氧化还原中介体增多,促进了酸性红G(AR1)的脱色。论文利用厌氧光生物转盘-好氧MBBR对大连某丝绸纺织厂的染料废水进行处理。当水力停留时间10h、光照时间12h/d、处理温度为常温,光生物转盘对色度的去除达到88%,系统总脱色率达到95%,光生物转盘对COD的去除率达到77%,总COD去除率为92%,最终出水色度、SS、pH值达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)一级排放标准,出水COD、氨氮和SO42-达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)二级排放标准。