活性污泥法处理苯胺废水研究

C uSO4 0 . 97
由表 1 可见, H gC l2 对污泥中微生物代谢活性 的抑制作用最大, 微量 即可明显抑制 细胞的代谢。 比较而言, Cu 、 Zn 的抑制作用要小得多 , 铬和铅 对细胞代谢具有中等强度的抑制作用。 C r 对细胞 3+ 代谢活性的抑制略强于 C r 。 4 结论 实验结果表明, 应用活性污泥法处理苯胺废水 时 , 进水浓度、 处理时间、 p H 值、 温度以及重金属的 含量都会对其降解率产生影响 , 通过实验可wenku.baidu.com到其 最佳处理条件 , 即: 进水浓度 200m g /L, 处理时间 5 ~ 7h , p H 6. 6~ 7. 8 , 反应温度 30~ 40 , 另外重金属 中汞对其降解率影响最大。
由图 3 可以看出 , 苯胺废水的生物处理, 时间控 制在 5 到 7 个小时最好, 3 . 3 p H 值对苯胺降解率的影响 在进行苯胺废水处理过程中, p H 值起到了很关 键的作用 , pH 值的不同, 会有不同的生物活性 , 微生 物对苯胺废水的降解效率也就不同。配制活性污泥 和浓度为 200mg /L 的苯胺的混合物, 用硫酸氢钾或 无水碳酸钠调节 p H 值分别为 3 , 5 , 6 , 7 , 8 , 曝气处理 5h 后测剩余苯胺含量。考察 pH 值对苯胺降解率的 影响 , 见图 4 。
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山 东 化 工 SHANDONG CH EM ICAL I N DU STRY
2008 年第 37 卷
活性污泥法处理苯胺废水研究
杨占文
( 菏泽市环境保护局 , 山东 菏泽 274000)
摘要 : 研究了以苯胺好氧降解菌及硝化类细菌构成的活性污泥降解 苯胺 , 考察了 污水处理 过程中浓 度 , 处理时 间 , 温度 , pH 值 , 重 金属等对苯胺降解效率的影响。结果表明, 微生物对苯胺降解代谢的最佳 pH 范围是 6. 6 ~ 7. 8 , 重金属离子 , 尤其是汞离子 , 通 常会对活性污泥的代谢活性产生抑制作用。 关键词 : 活性污泥 ; 苯胺 ; 废水处理 中图分类号 : X 783 . 031 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 - 021X ( 2007 ) 12- 0008 - 03
Study on the Treatm ent of A n ilin eW astew ater by A ctivated S ludge YANG Zhan - w en
( H eze Env iron m enta l P rotect ion Bureau, H eze 274000 , China)
图 1 由苯胺标准使用溶液绘制的标准曲线
实验过程中 , 若处理后苯胺废水颜色较深 , 可取 试样于比色管中 , 用硫酸氢钾或无水碳酸钠调节 pH 值为 1 . 5~ 2 . 0 , 加试 样体积一 半的聚己 内酰胺粉 末 , 加塞摇 1~ 2m in , 放置后 再摇几次, 用中速滤纸 过滤, 取滤液进行测定。 3 . 1 原水苯胺浓度对苯胺废水处理效果的影响 含不同苯胺浓度的废水经活性污泥处理后 , 处 理效果也会不同。在其他条件均相同的情况下 , 改 变苯胺的原水浓度, 将原水 p H 值控制在 7 . 0 左右 , 温度控制在 35 , 根据 2 . 2 的方法 进行曝 气处理 7h , 然后测定其浓度, 结果见图 2 。
6+ 2+ 2+
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Abstract : The degradation o f anilin e by act iv ated sludge com posed by nitrobacteria and aeratio n bacteria for degradat ion o f anilin e has been stud ied . During the treat m en t o f w astew ater , the effect of the concentration o f an ilin e , ti me , te m perature , value of p H and heavy m eta l on degradatio n efficiency o f an iline has been investig ated . T he resu lts show that best p H range o f anilin e degradation by m icrobe is 6 . 6~ 7 . 8 and that heavy m eta l io ns especia lly H g usually produce inhibition to m etabolize of avtivated sludge . K ey w ord s : activated sludge ; an iline ; w astew ater treatm ent 1 前言 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, 有剧毒 , 吸入其蒸汽或被皮肤吸收 会引起中毒 , 严重时可导致死亡, 随着工业的发展 , 苯胺作为污染物进入水体的途径逐渐增多 , 处理不 当会对生态环境造成严重污染。但是由于其具有苯 环而不易生物降解, 因此在废水处理过程中可在厌 氧或缺氧条件下将其转化为易于生 物降解的有机 物 , 从而提高废水的可生化性, 为后续的好氧处理提 供良好条件。若是单纯使用好氧生物处理则需要筛 选对苯胺有强降解性微生物菌种。 近年来 , 国内外对苯胺去除的研究日渐增多, 处 理方法也多种多样, 其中微生物处理方法作为处理 难降解有机物效果明显而日益受到重视, 很多学者 对于好氧微生物法作了深入的研究, 他们认为筛选 出对苯胺有较强降解能力的微生物, 可为含苯胺废 水的工业化处理提供微生物基础, 提高生物处理法 对废水中苯胺的处理效果。经过多年的研究 , 国内 外已经分离到不少高 效降解苯胺的好 氧细菌。章
收稿日期 : 2007- 10- 01 作者简介 : 杨占文 ( 1965- ), 女 , 工程师 , 现从事环保监测工作。
健, 盛多红 , 赵启美等人通过筛选得到适宜生长温度 30 左右 , 生长 p H 值在 7. 0~ 8 . 0 之间且降解效率 高 的 好 氧 菌 , 降 解 率 可 达 到 80% 甚 至 于 达 到 [ 1~ 5] 100 % 。 Schne ll 、 Em t ia zi 等则 利用厌 氧菌及 真 菌作为苯胺降解的途径 。本文在一般情况下进 行污泥培养, 采用好氧法处理苯胺废水 , 并且考察进 水浓度、 时间、p H、 温度、 重金属离 子等处理条件对 苯胺降解率的影响 , 筛选出最好的处理条件。 2 实验部分 2 . 1 仪器与试剂 曝气装置 , 水处理设备, 754 型紫外光栅分光光 度计 ( 上海分析仪器厂 ) 。 硫酸 氢钾 ( 分 析 纯, 天 津市 东丽 区 大东 化 工 厂 ) , 无水碳酸钠 ( 分析纯, 天津大茂化学试剂厂 ), 亚硝酸钠 (分析纯 , 天津大茂化学试剂厂 ) , 氨基磺 酸胺 ( 分析纯, 天津市大东区大东化工厂 ), N - ( 1萘基 ) 乙二胺盐酸盐 ( 分析纯, 上海三爱思试剂有限 公司 ) , 硫酸 ( 天津市凯通化学试 剂有限公司 ) , 苯 胺 ( 分析纯 , 上海试剂一厂 )。
图 3 处理时间对苯胺降解效率 的影响 图 2 苯胺进水浓度对处理效果 的影响
由图 2 可以看出 , 相同条件下 , 苯胺初始浓度在 200m g /L 时 , 处理达到最佳效果。 3 . 2 处理时间对苯胺降解效率的影响 苯胺废水经活性污泥处理, 处理时间不同, 对其 处理的效果也有一定的影响 , 见图 3。
2008 年第 37 卷
持较高的活性。超出这个范围时, 生物活性将迅速 降低。 3 . 4 反应温度对苯胺降解速率的影响 为了研究处理温度对苯胺降解速率的影响 , 可 以固定其他条件不变 , 只是改变温度 , 见图 5 。
由图 5 可以看出 , 温度控制在 30~ 40 之间, 苯胺的降解速率保持在较高的水平 , 超出这个范围 降解速率则下 降。温度对苯 胺类物质降解 率的影 响, 主要有两个方面的影响 : 一是温度控制在 30 ~ 40 之间 , 促进催化氧化反应 , 提高对苯胺的催化降 解效率; 另一方面, 升高温度也有利于微生物的生长 代谢 , 故可以提高微生物对苯胺的降解速率。 3 . 5 重金属离子对污泥中微生物活性的影响 一般情况下, 重金属离子会通过与微生物内活 性的化学作用抑制细胞的代谢活性。本实验测量了 几种常见重金属离子对微生物降解苯胺 (进水浓度 为 200m g /L, pH 7. 0 0 2)速率的影响 , 见表 1 。
图 5 温度对苯胺废水降解速率的影响 表 1 引起 50% 抑制的重金属离子的浓度
化合物 50﹪抑制的重金属离子浓度 / ( mmo l L
- 1
C r( NO 3 ) 3 ) 0 . 62
K 2 Cr2 O 7 0 . 43
H gC l2 0. 02
PbC l 2 0. 84
ZnSO4 1 . 03
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杨占文 : 活性污 泥法处理苯胺废水研究
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2 . 2 实验方法 污泥的提取与培养: 本实验所用活性污泥是从 泰安市污水处理厂曝气池中所取得污泥, 经连续曝 气法培养而成。本实验是采用小型曝气装置进行实 验室曝气。在培养过程中 , 不断加入有机质以作为 污泥中微生物生长 , 代谢的有机物来源。培养时间 根据污泥成熟情况而定。 配制苯胺标准使用溶液 : 在 25mL 容量瓶中加 入 0 . 05m ol /LH 2 SO4 溶液 10mL, 加入 4 滴苯胺试剂 , 用 0. 05m o l/L 的 H 2 SO4 溶液稀 释至标线 , 摇匀, 此 为储备液。然后将标准储备液用 0 . 05m o l/LH 2 SO4 溶液稀释成浓度为 1 . 00mL 溶液含苯胺 10 . 0ug 的 标准使用溶液。用配好的苯胺标准溶液绘制标准工 作曲线。 苯胺降解率测定: 用自制反应器装入一定体积 已培养好的活性污泥, 不断的向其中加入配制好的 苯胺废水 (一般污水比为 1 : 5) 。并继续进行曝气处 理 , 处理时间可根据实验需要而定。处理完后静置 一段时间, 取上清液, 根据 N - ( 1- 萘基 ) 乙二胺偶 氮分光光度法, 测定苯胺的浓度 , 即可计算出苯胺的 去除效率。 3 结果与讨论 由上述实验方法绘制的标准工作曲线 , 见图 1 。
图4 pH 值对苯胺处理效 率的影响
由图 4 可见, 当反应器内废水的 p H 值在 6 . 67 . 8 时, 活性污泥中微生物对苯胺的降解效率最好。 即: 在 p H值 6 . 6~ 7 . 8时污泥中的微生物基本都保
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