含硝基苯类化合物工业废水生物降解及处理技术研究

【摘要】： 硝基苯类化合物在有机化工占有重要地位，它是合成染料、医药、农药、火炸药等许多行业的直接或间接原料。它性质稳定，属难降解有机物，不易被生物降解，对环境的危害大，并且，在生产过程排放的废水中还含有中间产物及无机盐分，因此，又加重了这类生产企业所排废水的处理难度。为了从根本上解决这一难题，本文以实际工业生产废水作为研究对象，充分考虑废水中所含的多种有机污染物及无机盐对工艺技术的冲击负荷，首次系统研究了废水生物降解性提高的途径和方法，高效降解硝基苯类化合物的耐盐微生物复合菌群以及生物强化处理工艺技术和参数。概括如下： 1．研究结果表明：对成分复杂的硝基苯类生产废水，首先采用前处理工艺是必需的，也是可行的。以聚合硫酸铁为混凝剂，并以生石灰为助凝剂配合使用效果良好。 2．采用Fe~(2+)／Fe~(3+)还原氧化系统、Fenton试剂氧化处理和电化学还原系统三种预处理方式，均可以显著提高硝基苯类生产废水的可生物降解性。然而从废水的处理成本，设备投资的强度以及操作运行管理的难易程度等方面综合考虑评价，电化学还原系统更适合于硝基苯类的生产废水的预处理过程。 3．兼性厌氧水解工艺应用于该类生产废水是有效的。所培养驯化的兼性厌氧菌可将硝基苯类转化成苯胺类，进一步改善和提高了废水的可生化性，为后续的好氧生物处理的顺利进行，提供了有利条件。 4．所培养驯化的硝基苯类废水降解菌群在盐度小于15000mg／L的环境中利用微生物的协同作用，降解了硝基苯的同时也降解了其它的有机污染物。对比试验表明：将生物强化工艺(PACT)应用于难降解的工业废水处理时，在抗冲击负荷、CODcr去除率等方面优于传统工艺。而PACT工艺与耐盐的硝基苯类废水降解菌群的有效结合则是目前该类废水好氧生化处理的首选技术工艺。 5．将电化学还原预处理技术、兼性厌氧水解、硝基苯类废水降解菌群和生物强化工艺(PACT)有机的结合起来，系统的应用于硝基苯类生产废水处理工程效果显著。CODcr、硝基苯(NB)和色度的去除率分别为85.1％、98.7％和95.9％以上。 总之，本文以硝基苯类化合物生产废水为研究对象，在生物降解性提高的技术、高效降解菌群的培养驯化、生物强化处理工艺等方面进行了广泛深入的研究。所得结果对硝基苯类化合物生产废水及类似的难降解有机污染物的有效处理具有重要的理论意义和指导作用以及应用价值。