硝基苯厌氧生物降解特性及厌氧/好氧联合处理硝基苯废水研究

硝基苯是硝基芳香族化合物的一种,广泛用于染料、药物、苯胺和有机溶剂的生产,属于工业废水中典型的有机污染物,许多国家都将其列入优先控制污染物的黑名单。本试验以城市污水处理厂的剩余活性污泥为种泥来启动UASB反应器,应用连续运行反应器和静态试验的方法,研究中温条件下降解转化硝基苯的厌氧污泥驯化、厌氧污泥的最佳环境因子、硝基苯的厌氧生物降解特性和室温下降解苯胺的好氧污泥驯化,并对厌氧、好氧反应器的影响因素和厌氧/好氧联合工艺的稳态运行性能进行考察,通过一年半的试验,研究结果如下: （1）城市污水处理厂的剩余活性污泥,在中温条件下可以有效启动UASB反应器。启动过程以出水VFA浓度作为增加COD负荷的依据,有利于保证反应器良好的运行状态。 （2）以葡萄糖作为共基质对硝基苯进行厌氧处理,在厌氧反应器中可培养获得转化降解硝基苯的厌氧颗粒污泥。反应器在进水COD负荷3.134～0.930kg（/m3·d）,目标污染物18～236mg/L,HRT30～24h条件下,硝基苯的平均去除率稳定在93%以上。反应器出水中主要的厌氧降解产物为苯胺,由于反应器中苯胺的积累,导致整个驯化过程中的COD去除率呈下降趋势。 （3）中温（35℃）下厌氧颗粒污泥适应的最佳环境条件为:pH6.0～7.0,盐浓度0.5%1.0%,同时厌氧颗粒污泥适应不利环境的能力要比游离微生物要强。葡萄糖作为一种共代谢初级基质对硝基苯的厌氧降解起促进作用。 （4）静态分批试验结果表明,厌氧颗粒污泥对硝基苯的初期降解体现为吸附作用,之后才是生物降解作用。在无外源电子供体的条件下,硝基苯的降解遵循一级动力学模型,一级反应速率常数k值随硝基苯浓度的提高而降低。在受试条件下,小部分苯胺可以开环裂解,而大部分仍保持稳定。 （5）在进水中添加少量初级基质（葡萄糖）,可以大幅提高厌氧反应器的运行性能。对于受抑制后厌氧污泥活性的恢复,初级基质（葡萄糖）也可以发挥出相当有效的作用。 （6）厌氧/好氧联合工艺对处理高浓度硝基苯废水是可行的,在进水硝基苯浓度为141.6～212.4mg/L条件下,经A段（UASB）HRT30h、O段（SBR）曝气8h处理后,出水COD浓度降至34.2～70.0mg/L,出水硝基苯和苯胺的浓度分别为0.56～1.36mg/L和0.1～0.15mg/L,出水水质达到了GB8978―1996一级排放标准。