低温条件下用sbr工艺处理苯胺废水研究

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1、低温条件下用SBR工艺处理苯胺废水研究摘要：苯胺废水广泛存在于染料、医药、农药、香料等各个行业，苯胺快速有效地去除对目前解决苯胺废水的关键问题。采用生物强化的方法将实验室得到的高效低温苯胺降解菌(菌群)投加到SBR反应系统中，以测定苯胺的去除能力是否提高，并考察了相关的指标的变化。结果表明，保证反应器内温度为12℃、摇床转速160r/min、pH=7、反应周期为48h等条件，三个强化系统（单菌强化系统、混菌强化系统、单加混强化系统）都可以提高苯胺的降解能力，苯胺降解率在74.2%～100%，TOC的去除率83%～88.8%。由于苯胺

2、的降解伴随着铵根离子的释放，同时也探讨了水体中氮元素轨迹的变化。引言苯胺俗称阿尼林油，是一种重要的有机化工原料和化工产品，由其制得的化工产品和中间体有300多种，在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用[1]。苯胺及其衍生物可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒，能通过形成高铁血红蛋白造成人体血液循环系统损害，可直接作用于肝细胞，引起中毒性损害。这类化合物进入肌体后易通过血脑屏障而与大量类脂质的神经系统发生作用，引起神经系统的损害。由于苯胺类物质对生态生物的毒性，被列为环境优先控制污染物，在工业排水中

3、要求严格控制。活性污泥法是世界各国普遍采用的传统废水处理工艺，其在防治水体污染中已经并正在继续发挥其良好的作用。但由于废水排放量及污染物种类的急剧增加及对废水处理要求的日益严格，传统工艺在处理的多功能性及高效稳定性方面已难以满足不断提高的要求。采用投加通过筛选的对目标污染物具有较强降解能力的微生物的生物强化技术可缩短处理系统驯化微生物的时间，是系统快速达到较高的处理效果[3]。Saravanace[4]、罗国维[5]、贾省芬[6]等的研究都证明，高效降解菌投加至活性污泥系统中可以提高其对某些目标化合物的降解效果；曾丽璇[7]等的研究

4、表明，强化效果在很长一段时间内都能保持在较高的程度。但是这些研究都没有进行强化效果的系统研究，因此本试验在普通活性污泥系统的基础之上，利用SBR工艺兼进水、生物降解、活化搅拌、出水和闲置等功能于一体的优点，选取实验室得到的高效低温苯胺降解菌（菌群）作为进行生物强化的模式生物，在用SBR工艺对其生物强化效果进行了研究，获得了较好的结果，可为工程上开展含苯胺废水的生物强化处理提供了参考。1材料与方法1.1材料1.1.1菌剂实验所用的高效苯胺降解菌剂共三种，分别是本实验室得到的高效苯胺降解单菌，经鉴定为Acinetobacter-calc

5、oaceticus（简称单菌强化菌剂）；由吉化污泥驯化得到的混合菌群（简称混菌强化菌剂）；由以上两种组成的单加混菌群（简称单加混强化菌剂）。1.1.2污泥实验所用污泥取自哈尔滨市太平污水厂，MLSS1.456mg/L，SV3014.6%。1.1.3废水水质试验废水采用灭过菌的吉化污水厂原水稀释而成，配置时投加一定比例的苯胺储备液，以满足试验要求的苯胺浓度。1.2方法1.2.1分析项目(1)苯胺的检测：将培养液在5000r/min离心20min，取上清液1mL与1mL冷甲醇混合在4℃下低温离心10min，取上清液保存到自动进样瓶中用高

6、效液相色谱仪（HPLC）对苯胺浓度进行测定分析，仪器条件为10C18色谱柱、水/甲醇混合（45:55，v/v）作为流动相，检测波长230nm，根据谱图中出峰位置与标准物质峰做对比进行定量分析。(2)TOC和TN的检测：总有机碳/总氮分析仪测量，岛津公司TOC-VCPH。(3)氨氮的检测：纳氏试剂光度法(4)硝氮和亚硝氮的检测：离子色谱测量，DIONEX，AS14离子柱，流速1.2mL/min。(5)菌体数量的检测：血球板计数法。(6)微生物活性的检测：氧的吸收速率法(oxygenuptakerate,OUR法)。用测定OUR的方法测

7、定活性污泥中各类菌体的活性。首先，从反应器中取泥，沉淀，弃去上清液，分装到离心管中。然后在4000r/min的离心机中离心15min，再弃去上清液，加入磷酸缓冲溶液，继续在上述条件下离心，如此洗涤3次，以去除污泥吸附的有机物。用无机盐培养基将污泥配成菌悬液。取50mL锥形瓶，加满菌悬液，将其放置在磁力搅拌器上（型号78-1，磁力加热搅拌器，江苏金坛新一桂仪器制造），搅拌使污泥混合混合均匀，并控制温度在室温。向锥形瓶内加入乙酸钠储备液（3g/L）3mL，并插入溶解氧探头，测溶液中溶解氧的变化情况，然后拔出探头，再向锥形瓶内加入氯化钙储

8、备液2mL，并插入溶解氧探头，测溶液中溶解氧的变化情况，最后根据下面的公式得到OUR值，从而说明污泥中异样细菌、硝化细菌和亚硝化细菌的活性。1.2.2反应装置SBR反应器是四个500mL摇瓶，每个摇瓶含有200mL苯胺废水和一定量的污