磁性厌氧生物滤床处理酸性多金属有机物复合冶炼废水的特性分析
酸性多金属冶炼废水具有浓度高、酸度大、成分复杂等特点,其中废水中的难降解有机物会与重金属形成螯合物,增加了废水处理的难度。一旦排入生态系统,将给环境造成严重的危害。常规的处理方法主要是研究重金属废水的处理,很少关注这种既含重金属离子又含难降解有机物的复合废水的处理。目前,尚无很好的处理技术能有效的处理这种废水。本研究在生物法的基础上,采用磁场与厌氧微生物相结合的方式,构建磁性厌氧生物滤床,以酸性多金属冶炼实际废水为处理对象,通过间歇实验,探讨了磁性厌氧生物体系处理该废水的运行参数;并在现场构建了体积为2.7L的小试反应器,对该废水进行了小试实验研究;与此同时,利用气质联用(GC/MS)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)等分析手段,初步探讨了磁性厌氧生物滤床处理酸性多金属冶炼废水的机理。取得如下主要结论: (1)采用磁性厌氧生物滤床处理酸性多金属冶炼实际废水时,工艺运行的最佳条件是:温度为35±1℃,初始pH为7左右,水力停留时间为24h,磁性载体投加量为6g/L。在此条件下废水中的COD、F-和Cd2+的去除率分别可达到60%、70%、90%以上。与未加磁性载体的厌氧生物体系相比,COD、F-和Cd2+的去除率分别提高了7.84%、7.37%和1.32%。 (2)小试实验研究表明:当温度为35±1℃,pH值为7,水力停留时间为24h,磁性载体投加量为6g/L,废水中COD、F-和Cd2+的初始浓度分别为971.52mg/L、12.07mg/L、4.11mg/L时,COD和Cd2+的去除率可达到55%和90%以上,F-可以达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。 (3)现场小试实验对其他金属离子也有很好的去除效果,当进水中砷和锌的浓度分别为0.57mg/L和5.05mg/L时,出水中砷和锌的浓度均能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。 (4)通过GC/MS分析可知,酸性多金属冶炼废水中含有三苯基膦、三苯基氧化膦、三苯基硫化膦等多种多环芳烃类难降解有机化合物,经过磁性厌氧生物滤床的处理,出水中大部分有机物质被降解,只有少量三苯基氧化膦和三苯基硫化膦未被完全降解,说明磁性厌氧生物体系能有效去除冶炼废水中的有机物。 (5)对厌氧微生物进行SEM分析可知,弱磁场能刺激厌氧微生物的生长,改变颗粒污泥表面的菌群种类,经过磁场作用的厌氧微生物以杆状菌为主,表明弱磁场更有利于杆状菌的生长。
冶金工业;酸性多金属有机物复合废水;磁性厌氧生物滤床处理法;去除效果
湘潭大学
硕士
环境科学与工程
肖利平
2014
中文
X703.1;X756
63
2015-08-17(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)