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新一代水处理技术研究—臭氧—生物活性炭纤维

尹艳娥  
【摘要】:为了进一步提高和发展水的深度处理技术,在臭氧—生物活性炭(O_3-BAC)的基础上,用性能更好的活性炭纤维(ACF)作为微生物载体,代替BAC中的颗粒活性炭,进而形成新一代生物炭水处理技术:臭氧—生物活性炭纤维,并研究其应用于微污染原水和模拟苯酚废水处理的性能。 经过微生物培养、驯化、分离、筛选以及在炭吸附柱挂膜,进而形成生物活性炭纤维处理柱。从微污染原水中经驯化筛选得到芽孢杆菌属(Bacillus)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)两株菌种,在生物活性炭纤维柱上取样经筛选得到菌种五株,经显微镜观察及对氨氮、亚硝酸盐氮的去除情况初步确定为硝化菌(Nitrifying bacteria),还有芽孢杆菌属(Bacillus)和气生真菌(Aericolous mycelium),另两种经全自动微生物鉴定仪鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和睾丸酮丛毛单细胞菌(Comamonas testosteroni)。经筛选得到除酚工程菌为恶臭假单胞菌和气生真菌。 选择了四种不同活性炭纤维材料作为载体材料,考察它们的生物相容性,分析研究了孔结构性质对生物挂膜效果的影响,发现增加中孔孔容和中孔面积有利于微生物的固定。通过扫描电镜技术观察了微生物在活性炭纤维(ACF)上的生长状况,发现微生物的种类和数量随运行时间的增加而增多。结果表明ACF的生物相容性很好,能形成有效的生物活性炭纤维(BACF)。 利用BACF对微污染原水进行处理,氨氮、亚硝酸盐氮、UV_(254)有机物的最佳去除率分别达到90%或以上,运行较长时间后仍然能保持较好的去除效果。通过对比实验研究了生物活性炭纤维去除污染物的机制,研究表明生物炭运行初期仅物理吸附发挥作用,因此去除率较低;而随着运行时间的延长,炭上生物膜的形成导致生物降解作用增强,从而去除效率逐渐增大。研究了pH值、温度、流速等BACF运行条件对处理效果的影响,并通过优化实验,确定了最佳的运行参数。同时为了延长BACF使用寿命和提高处理效果,对生物活性炭纤


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