微电场-零价铁强化化工废水水解酸化

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1、本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学学历硕士学位论文质量要求。III致谢时光飞逝，三年的硕士研究生生活即将结束，在导师的敦敦教诲和同学的帮助下，我顺利完成了学业。在论文即将付梓之际，我要把我最深的敬意和感谢献给我的导师崔康平教授，从论文的选题到实验方案的确定再到论文的写作、修改和定稿，崔老师都给予了我很大的关怀和指导。崔老师严肃的科学态度、严谨的研究精神、渊博的专业知识、精益求精的教学风格，是我一生的学习榜样。崔老师对学生的真诚和无私，对工作的认真和负责，更是我人生路上做人和做事的楷模。再一次感谢崔老师对我的关

2、心和帮助。另外要感谢师兄师姐在实验中给予的指点和帮助，师弟师妹给予的帮忙。感谢我的家人对我的支持和帮助，家人的教诲和奉献一直是我不断前进的动力。感谢所有帮助过我的老师、同学和朋友。最后感谢合肥工业大学资源与环境工程学院。王婧馨2014年3月III摘要水解酸化处理工艺成本低、适应性强、容易管理，因而被越来越广泛的应到有机化工废水的预处理中，但由于此工艺的理论研究的不足和参数还不完善，在实际处理中面临着处理效果较差的难题。通过在传统的厌氧反应器中添加零价铁来提高厌氧消化的效果，国内外已有研究。然而，目前没有关于利用微电场来强化零价

3、铁厌氧反应器中的水解酸化反应的研究。本研究通过投加零价铁和增加微电场提高水解酸化的效果，改善混合工业废水的可生化性。实验在四个反应器中同步进行：微电场-零价铁厌氧反应器(R1)、微电场厌氧反应器(R2)、零价铁厌氧反应器(R3)及普通厌氧反应器(R4)。结果表明：微电场-零价铁对水解酸化具有明显的促进作用，在水力停留时间（HRT）为81h时，TOC去除率达70%，BOD5/CODCr由0.15增至0.41，废水的可生化性显著提高。在上述反应器的基础上，采用连续进水的方式，研究了水力停留时间、回流比、电流强度、极板间距、进水pH

4、和零价铁投加量等因素对微电场-零价铁厌氧反应器运行的影响，并确定了最佳的反应条件。研究了反应前后废水可生化性的改善情况，结果表明：在相同运行条件下，微电场-零价铁厌氧反应器的水解酸化效果优于传统的厌氧反应器，其最佳水力停留时间为24h；实验确定了微电场-零价铁厌氧反应器的最佳运行参数：最佳水力停留时间为24h，回流比为5:1，电流强度为10mA，极板间距为1cm，初始pH为7~7.5，零价铁投加量为5~7g。在此条件下运行7d，出水BOD5/CODCr平均提高到0.42，极大提高了废水的可生化性；利用PCR-DGGE分析技术对

5、微电场-零价铁反应器中水解酸化阶段的菌群进行了分析，发现微电场-零价铁厌氧反应器中的细菌丰度明显提高，尤其是有利于水解酸化反应的细菌，这从微生物的角度证明了微电场和零价铁对水解酸化的促进作用。关键字：微电场；零价铁；水解酸化；可生化性IVABSTRACTThehydrolysisacidificationprocesshasadvantagesoflowinvestment,strongadaptabilityandeasymanagement.Thereforeitisnowbeingmoreandmorewidelyuse

6、dinthepretreatmentoforganicchemicalwastewater.However,becausetheorystudyislackingandparemeterisinperfection,italsofacesproblemsofpoortreatmenteffect.Althoughanumberofstudiesonaddingzero-valentirontothetraditionalanaerobicreactortoenhancetheeffectofanaerobicdigestion

7、havebeenpresented,littlehasbeenknownaboutusingelectricfieldtostrengthenthezero-valentironhydrolysisacidificationbynow.Thebiodegradabilityofindustrialwastewatermixturewasimprovedwiththeadditionofzero-valentiron（ZVI）andmicro-electricfieldwhichenhancedtheeffectofhydrol

8、yticacidification.Theexperimentswerecarriedoutsimultaneouslyinfourreactors:micro-electricfield–zero-valentiron（ZVI）anaerobicreactor(R1),mi