废水中硝基酚厌氧生物降解性研究

本论文研究了中温（35℃±1℃）、厌氧间歇实验条件下,几种硝基酚的厌氧降解性和降解动力学。以葡萄糖为共基质,研究了3-NP（3-硝基酚）、2,6-DNP（2,6-二硝基酚）和2,4-DNP（2,4-二硝基酚）的厌氧产甲烷毒性,用累计产甲烷量和相对活性（RA）为指标,评价了不同浓度硝基酚对产甲烷菌的抑制程度。分别用未驯化厌氧颗粒污泥、驯化后厌氧颗粒污泥和厌氧悬浮污泥作为接种污泥,研究了硝基酚在单基质和共基质条件下的降解动力学;确立了硝基酚的降解动力学模型,并通过非线性拟合求得了各实验条件下的模型参数:最大比降解速率（Rm）、半饱和常数（Ks）和抑制常数（Ki）。得到主要结论如下: （1）厌氧毒性实验表明,3-NP、2,6-DNP和2,4-DNP24小时50%相对抑制浓度分别为672 mg/L、53 mg/L和13 mg/L,对产甲烷菌活性的抑制大小顺序为2,4-DNP>2,6-DNP>3-NP。 （2）厌氧降解动力学研究表明,硝基酚与葡萄糖共存时,两者能同时被微生物降解,硝基酚的存在明显影响了微生物对葡萄糖的降解。葡萄糖的存在促进了3种硝基酚的降解,使降解速率增大,去除率升高;在所选浓度范围内（2,6-DNP浓度≤30mg/L,2,4-DNP浓度≤35mg/L）,葡萄糖浓度不同对2,6-DNP和2,4-DNP降解影响很小。 （3）3种硝基酚的降解动力学可用Andrews非竞争性抑制模型R=（RmS）/(Ks+S+（S2）/（Ki）)来描述,用数学软件origin对实验数据进行非线性拟合,求得了各反应条件下的动力学模型参数:3-NP的Rm、Ks和Ki分别为0.59～5.99 mg/ （gVSS·h）、33.9～2125.7 mg/L和121.6～413.5 mg/L;2,6-DNP的Rm、Ks和Ki分别为0.85～4.84 mg/ （gVSS·h）、178.8～445.5 mg/L和28.8～350.9mg/L;2,4-DNP的Rm、Ks和Ki分别为1.78～2.74 mg/ （gVSS·h）、111.1～481.5 mg/L和16.2～304.6 mg/L。