论文部分内容阅读
本研究利用实验室规模的两个上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,分别研究了以葡萄糖和乙酸钠为共基质条件下3-硝基酚(3-NP)和2,6-二硝基酚(2,6-DNP)的降解效果,探讨了UASB中硝基酚在两种共基质条件下的降解、转化性能,重点研究了不同共基质条件下,硝基酚负荷、进水共基质浓度和水力停留时间(HRT)对硝基酚、化学需氧量(COD)降解的影响及对UASB运行的影响;研究了硝基酚、氨基酚、COD、挥发性脂肪酸(VFA)和碱度沿UASB反应器的空间分布;并对实验前后颗粒污泥的性质进行了比较分析。通过对连续实验结果进行分析,得到以下主要结论:(1)对含3-NP废水的降解,葡萄糖作共基质明显比乙酸钠好;而对含2,6-DNP废水的降解,乙酸钠作共基质更好。(2)在提高进水3-NP浓度的厌氧降解实验中,保持进水COD浓度在2500 mg/L左右。以葡萄糖为共基质时,保持HRT为26 h,3-NP最大浓度可提高到254.6 mg/L,3-NP几乎可以完全被去除;3-NP浓度低于100 mg/L时,3-NP转化为3-氨基酚(3-AP)的转化率基本稳定在60%左右,有一小部分3-AP被进一步转化了;当3-NP浓度增加到250 mg/L时,3-AP几乎不再被继续转化;实验过程中20.5cm高度处大部分3-NP和COD可以被去除。以乙酸钠为共基质时,HRT为30 h,3-NP最大浓度可提高到71.6mg/L;整个实验过程3-AP被进一步转化的程度基本不变;20.5cm高度处3-NP和COD的去除效果没有葡萄糖为共基质时的效果好。(3)在降低共基质浓度的实验中,当葡萄糖浓度(以COD计)大于606mg/L时,出水3-NP浓度基本稳定,3-NP去除率在99%以上,在4cm处3-NP去除率占到UASB去除3-NP总量的97%以上;当进水葡萄糖浓度降为284mg/L时,仅有一半左右的3-NP被去除;实验过程3-AP基本不再进一步转化。乙酸钠浓度降低的整个实验过程中,总体3-NP去除率与葡萄糖为共基质时的去除率相差不大;实验过程中,随着厌氧菌与3-AP接触时间的延长,3-AP进一步转化的量逐渐增加;从3-NP沿反应器的高度分布可以看出,以葡萄糖为共基质3-NP的降解速率快。(4)在降低HRT实验中,葡萄糖为共基质HRT≥16h时,3-NP具有较好的去除效果;有少部分3-AP进一步转化;整个床体内3-NP去除率都在95%以上,大部分3-NP在4cm处被去除。以乙酸钠为共基质HRT从30h逐渐缩短到12h时, 3-NP去除效果也较好;继续降低HRT到8h时,3-NP去除率有所下降,降为91.6%;以乙酸钠为共基质时降低HRT对3-NP的去除和3-AP的进一步转化有明显的影响,随着HRT的降低,3-AP进一步转化的量逐渐减少,同一反应器高度处3-NP的降解效果均没有葡萄糖为共基质效果好。(5)在含2,6-DNP废水厌氧降解实验中,以葡萄糖为共基质时,保持进水COD浓度和HRT分别为2500 mg/L和35 h,2,6-DNP最大浓度可提高到170.0mg/L,COD去除率保持在85.0%以上,2,6-DNP的去除率保持在98.0%以上。在20.5cm高度处大部分COD和2,6-DNP已被去除;在95.5cm高度处COD去除率稳定在90.0%左右,2,6-DNP去除率大于97.5%。以乙酸钠为共基质时,保持HRT为30 h,2,6-DNP最大浓度可提高到189.5mg/L,2,6-DNP的去除效果好于葡萄糖为共基质时的去除效果;从2,6-DNP的空间分布可以看出乙酸钠为共基质时2,6-DNP的降解速度大于葡萄糖为共基质时的降解速度。(6)对实验前后污泥性质进行分析,实验前大颗粒污泥较多,粒径大于0.5mm的占比例都在85%以上,经过降解3-NP和2,6-DNP后,颗粒污泥受到硝基酚毒性的影响,大颗粒污泥破碎,粒径大于0.5mm的仅占40%左右;污泥产甲烷活性也受到硝基酚的抑制,实验后都大大降低。