焦化废水溶解性有机物的可生物降解特性及光谱学研究

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1、4SouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文焦化废水溶解性有机物的可生物降解特性及光谱学研究作者姓名徐荣华学科专业环境工程指导教师韦朝海教授所在学院环境与能源学院论文提交日期2015年5月BiodegradationCharacteristicsandSpectroscopicAnalysisofDissolvedOrganicMatterinCokingWastewaterADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Xu

2、RonghuaSupervisor：Prof.WeiChaohaiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：X703学校代号：10561学号：201220117916华南理工大学硕士学位论文焦化废水溶解性有机物的可生物降解特性及光谱学研究作者姓名：徐荣华指导教师姓名、职称：韦朝海教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：环境工程研究方向：水污染控制与给水技术论文提交日期：2015年6月23日年月日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位

3、授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：胡勇有教授委员：吕斯濠教授、任源教授、周兴求教授、李平副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期:弘丨5•年#月/〇日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研

4、究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：密，在年解密后适用本授权书。保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的

5、全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：日期：指导教师签名日期：摘要焦化废水是一类典型的高负荷、高污染、有毒/难降解工业废水，以碳、氮循环为核心的生物处理方法被认为是焦化废水最经济的处理手段，但多组分混合的焦化废水有机物含量高，各种有毒有害污染物对微生物存在毒性抑制与惰性抑制，污染组分之间在生物降解过程中表现出拮抗作用，导致焦化废水可生物降解性能差，难以厌氧降解。明确焦化废水中生物降解强抑制组分对后续高效除碳甚至厌氧降解过程的实现具有关键的意义。考虑到废水的生物处理过程细胞受体对污染物分子的响应类似

6、于化学吸附，吸附过程与生物降解过程应存在污染物去除原理上的相关性，而决定有机污染物在吸附剂上的行为主要因素是吸附物质的极性（亲疏水性）以及分子量大小。因此，废水溶液的极性和其中污染物的分子量可能与废水的可生物降解性强烈相关。采用DAX-8大孔树脂将焦化废水分离出疏水酸性组分（HOA）、疏水碱性组分（HOB）、疏水中性组分（HON）和亲水性组分（HIS）等四种极性不同的组分以及，分析了各组分的有机物含量分布，紫外吸收光谱和三维荧光光谱，并用两种方法考察了各组分的可生物降解性能。结果表明，HOA是构成焦化废水主要的有机

7、组分，其COD和TOC均占55%以上；HOA也是主要的芳香物质及荧光组分，而HON是芳香构造化程度最高和类腐殖质占比最高的组分；各组分的BOD5/COD值及脱氢酶活的抑制结果显示其难降解程度依次为HON＞HOB＞HIS＞原水＞HOA，而HON是焦化废水中生物抑制最强组分，其BOD5/COD值仅为0.21±0.02，对脱氢酶活的抑制达到38.5%。采用超滤膜分级过滤得到＜1kDa、1~3kDa、3~10kDa、10~30kDa和＞30kDa等5个不同分子量区间的组分，小分子量的有机物（＜1kDa）是焦化废水中主要的有

8、机组分，其COD和DOC均占90%以上，同时也是主要的芳香物质及荧光组分，而分子量1~3kDa的组分是芳香构造化程度最高的组分；各组分的BOD5/COD值及脱氢酶活的抑制结果显示分子量为3~10kDa和＞30kDa的组分是焦化废水生物降解抑制组分，而＞30kDa的组分生物抑制性最强。SUVA与可生物降解性的关联分析发现，焦化废水中难降解组分并不都是芳香性化合