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）