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焦化废水处理厂活性污泥对硫氰化物的降解机制

北极星环保网来源:《环境化学》作者:张玉秀2017/8/17 16:29:45我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:焦化废水 活性污泥 工业废水

1.3分析方法

pH值、溶解氧、COD、挥发酚、S2-、SO2-4、NO-2、NO-3和NH3-N等均参照《水和废水监测分析方法(第4版)》的标准方法测定[14].S2-用对氨基二甲基苯胺光度法,SO2-4、NO-2和NO-3用离子色谱法,NH3-N用纳氏试剂分光光度法.SCN-用铁离子显色分光光度法[15].

1.4不同温度和pH等工艺参数对SCN-降解的影响

上述在反应器中,加入100mg˙L-1SCN-,起始pH值分别为4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,具体数据以pH计检测为准,25℃常温下曝气24h,以没有污泥的反应器为对照,定时取样,检测SCN-浓度.反应器中SCN-起始浓度100mg˙L-1,pH7—8,分别在18℃、25℃、30℃、35℃和40℃条件下曝气24h,以没有污泥的反应器为对照,定时取样,检测SCN-浓度.

1.5SCN-降解动力学分析利用上述反应器,以不加SCN-的反应器为对照,分别在25℃常温和15℃低温下分析不同SCN-起始浓度的降解变化;同时,测定15℃下反应器中NH3-N、NO-2、NO-3、S2-和SO2-4浓度等.若酶的作用底物没有抑制酶活性的作用,则可以用米氏方程(Michaelis-Menten)模拟底物的反应动力学.

2结果与讨论

2.1实际运行A/A/O工艺中不同单元的水质特征变化

对鞍山钢铁集团焦化废水处理厂A/A/O工艺现场各单元水质连续1周的采样分析(表1),采样时间为每天上午9点左右,结果表明焦化废水依次经过厌氧、缺氧和好氧单元处理后,COD、SCN-、NH3-N、苯酚和pH值均呈下降趋势.

在厌氧进水中,SCN-(300—400mg˙L-1)、NH3-N(80—160mg˙L-1)和苯酚(400—600mg˙L-1)浓度较高,三者是COD贡献的主要物质.SCN-浓度从厌氧进水到缺氧进水下降幅度较大,主要是由于二沉池出水以3∶1回流对缺氧池污染物的稀释作用;在好氧池中的进出水中SCN-浓度相差较大,表明SCN-主要在好氧单元降解.

苯酚与SCN-相似,也主要在好氧单元去除.pH值从初始厌氧进水的9—10递减到好氧出水的7—8,说明水中NH3-N等碱性污染物通过A/A/O工艺逐渐被去除,而活性污泥微生物在SCN-和NH3-N等污染物的去除方面具有重要作用.

2.2不同pH和温度条件下SCN-的降解变化

pH值影响活性污泥的微生物生长和活性,从而可影响SCN-的生物降解.在25℃、4g˙L-1MLSS和100mg˙L-1SCN-的好氧反应器中,活性污泥对SCN-的降解结果(图1)表明,当pH值在4—5.5时,SCN-降解缓慢;而当pH6—7时降解速率迅速提高,pH8时达到最大;然后其降解速率随着pH值增加而降低.因此,SCN-的最佳降解pH为7—9,即中性或偏碱性范围.

这与好氧池水的pH8相一致,这可能是由于在焦化废水处理厂长期的运行过程中活性污泥微生物适应了焦化废水的碱性水质,并且由于SCN-的胁迫作用而使SCN-降解菌群不断富集和优化的结果.所以,污水处理厂应该时时监测和调节水质的pH值,确保活性污泥好氧降解功能的运行.

焦化废水焦化废水

图1不同pH条件下SCN-的浓度变化和降解速率

温度影响微生物的生长和酶活性,从而影响SCN-的降解.图2结果表明,当温度从18℃逐渐增加到35℃时,活性污泥对SCN-的降解速率也随之升高,35℃时SCN-的降解速率是18℃时的6倍;当温度超过35℃到达40℃时,SCN-的降解速率迅速降低,可能是由于温度过高,微生物不能耐40℃高温,生长减缓,代谢降低,最终表现出SCN-的降解受抑制.所以,30—37℃可能是活性污泥微生物生长和SCN-生物降解的最佳温度范围,在工程实践中应该尽可能维持最佳的温度范围.

焦化废水焦化废水

图2不同温度条件下SCN-的浓度变化和降解速率影响图

延伸阅读:

如何实现焦化废水的经济运行

现代化工企业中的焦化废水处理技术

臭氧催化氧化深度处理焦化废水的试验研究

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