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活性污泥生物去除六价铬的初步研究

张文标  
【摘要】: Cr (Ⅵ)是一种毒性很强的重金属,是美国环保署(EPA)公认的129重点污染物之一,同样也是我国重点整治的污染物。世界含铬废水处理问题已成为越来越受关注的问题之一。化学法在效果上难以满足对总铬排放总量上的要求,当前许多科学家研究的生物法又过于复杂。活性污泥法因其方便、有效已成为城市污水和工业废水的主体处理技术,并且已发现具有一定的去除污水中铬(VI)的能力。 本课题在长期驯化的条件下通过测定化学需氧量(COD)、悬浮性固体物(SS)、挥发性悬浮固体物(VSS)、污泥容积指数(SVI)、生物活性、出水上清液浊度等指标,研究了低浓度Cr(Ⅵ)对好氧SBR系统、厌氧SBR系统和厌氧/好氧SBR系统的影响以及Cr(Ⅵ)在这些系统中的去除情况。结果表明,Cr(Ⅵ)对单独的好氧SBR系统有抑制作用,在系统中Cr(Ⅵ)的去除率小于8%,基本不能被去除;对于厌氧SBR系统,Cr(Ⅵ)能够被去除,但系统中的生物量随运行时间的延长而减少;在厌氧/好氧SBR系统中,当Cr(Ⅵ)≤10mg/L时,活性污泥系统的微生物生长良好,多项代谢指标基本正常,并且Cr(Ⅵ)的去除效果好,去除率达到98%以上。 在此基础上,本课题研究了较高浓度Cr(Ⅵ)对厌氧/好氧SBR系统物质代谢的影响,进一步明确了Cr(Ⅵ)和厌氧/好氧SBR系统物质代谢的关系。在低浓度Cr(Ⅵ)条件下厌氧/好氧SBR系统能稳定运行,乙酸、聚β羟基烷酸(PHA)、糖原等代谢正常,基本不受Cr(Ⅵ)浓度增加的影响,但在Cr(Ⅵ)≥4mg/L时,厌氧末释磷会有减少。因此,厌氧/好氧SBR系统是一理想的生物除铬系统。 最后,本课题通过外加乙酸、α-酮戊二酸等方法初步研究了厌氧/好氧SBR系统去除Cr (Ⅵ)的机理,表明,活性污泥微生物对Cr(Ⅵ)的去除的主要作用是还原作用,而吸附仅仅是辅助作用;活性污泥微生物对Cr(Ⅵ)的去除起作用的可能是物质代谢过程中产生的还原力和能量。


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