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《湘潭大学》 2012年
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“磁性海泡石/好氧微生物”耦合体系处理苯酚/铬复合废水的特性及机理研究

杜婷  
【摘要】:本论文以湘潭河西污水处理厂好氧污泥为接种污泥,向其投加磁性海泡石构建“磁性海泡石/好氧微生物”耦合体系,研究了耦合体系处理苯酚/铬复合废水特性及机理。本实验首先比较了耦合体系、单独海泡石体系、单独微生物体系对苯酚、铬的去除效果;在此基础上,通过单因素实验,研究了磁性海泡石投加量、初始pH值、苯酚初始浓度、铬初始浓度、温度等对耦合体系处理含苯酚/铬废水的影响;进而探讨了耦合体系中铬与苯酚的协同去除作用及苯酚与铬的去除途径,采用零级、一级、二级反应动力学对苯酚的降解过程进行动力学模拟;最后,探索了耦合体系对郴州冶炼一级处理出水及清水塘工业实际废水的处理效果,为处理重金属/有机物废水提供技术支持。 本论文得出实验结论如下:①“磁性海泡石/好氧微生物”耦合体系污泥沉降速率最大为121mL/min,是单纯活性污泥体系的3倍左右,耦合体系对铬、苯酚的去除率分别是单纯好氧微生物和单纯磁性海泡石体系去除率之和的1.2倍和1.5倍;②耦合体系在pH2.0~9.0条件中具有很好的缓冲能力,能维持反应过程pH在7.05-7.55之间,当pH为10.0时,体系缓冲能力下降;③当苯酚初始浓度310mg/L,铬初始浓度20mg/L,磁性海泡石投加量12g/L,初始pH2~9,温度25℃时,耦合体系对苯酚、铬的去除率都可达90%以上;④在降解苯酚过程中,耦合体系中的微生物与苯酚对Cr(Ⅵ)有不同程度的还原作用,微生物对Cr(Ⅵ)的还原作用大于苯酚;Cr(Ⅵ)的还原速率随着苯酚初始浓度的增加而增大;⑤耦合体系不仅能快速将苯酚的-C-OH-键断裂,且对苯环也有较强的降解作用;⑥耦合体系的反应速率常数K1达到435.8×10-3h-1,而单独好氧微生物、磁性海泡石体系K1分别为10.4×10-3h-1、0.8×10-3h-1,投加磁性海泡石可以提高好氧微生物对苯酚的降解速率;⑦Cr(Ⅵ)主要通过两种方式被去除,一是磁性海泡石失去表面羟基而将Cr(Ⅵ)吸附于表面,二是少量被微生物与苯酚还原成的Cr3+再与PO43-、SO42-形成磷酸铬与硫酸铬沉淀物;⑧在耦合体系半连续处理苯酚/铬复合废水实验中,苯酚、铬与CODCr的去除率都可达90%以上;耦合体系能有效处理郴州冶炼一级处理出水及清水塘工业实际废水,处理后可达排放标准。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703

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【参考文献】
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