煤氣化廢水的厭氧處理及加氫強(qiáng)化研究.pdf

1、煤氣化廢水中含有大量的酚類和含氮雜環(huán)類等有毒有害物質(zhì)。由于酚類及含氮雜環(huán)類有機(jī)化合物的毒性較強(qiáng)，且對(duì)人類與環(huán)境的危害較大，因此尋求一種經(jīng)濟(jì)且高效的處理方法十分必要。本文研究了煤氣化廢水的厭氧處理，探討了高濃度喹啉和氨氮對(duì)苯酚降解的影響，考察了加氫手段來強(qiáng)化苯酚和喹啉厭氧降解的可行性并探討了相關(guān)的作用機(jī)制。
　　在進(jìn)水總酚濃度為1000mg L-1條件下，當(dāng)喹啉濃度為100至600mg L-1時(shí)，UASB反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行。污泥對(duì)喹啉和

2、苯酚的利用能力得到了提升，但是污泥的產(chǎn)甲烷活性逐漸降低。通過BMP實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，喹啉可以被轉(zhuǎn)化為甲烷，但其相對(duì)甲烷轉(zhuǎn)化率小于10％。酚類和乙酸與喹啉之間不存在共消化作用，富集喹啉降解菌是喹啉轉(zhuǎn)化為甲烷的先決條件。在產(chǎn)甲烷條件下喹啉主要以3，4-二氫-2(1H)-喹諾酮和8-羥基香豆素途徑降解，苯酚主要通過苯甲酸和環(huán)己酮途徑降解。通過菌群分析發(fā)現(xiàn)隨著喹啉濃度的逐漸上升，菌屬M(fèi)ethanothrix取代Methanofollis成為優(yōu)勢菌屬。O

3、rnatilinea和Syntrophorhabdus菌屬的相對(duì)豐度顯著增加，而Syntrophus顯著降低。
　　當(dāng)喹啉濃度從600mg L-1增加至1200mg L-1時(shí)，污泥的酚降解能力顯著下降了60.5％，但反應(yīng)器對(duì)苯酚的去除沒有受到影響。出水中COD的上升主要來源于喹啉的中間代謝產(chǎn)物的積累。當(dāng)總氨氮濃度為2gL-1時(shí)，苯酚的降解不受影響。當(dāng)總氨氮濃度高于4gL-1時(shí)，苯酚的降解受到了嚴(yán)重的抑制（去除率小于8.4％）。菌群

4、分析發(fā)現(xiàn)，高濃度喹啉對(duì)古菌的群落結(jié)構(gòu)影響不大，但對(duì)細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)具有較大的改變。氨氮對(duì)苯酚降解的抑制主要來源于游離氨，高濃度氨氮條件下的苯酚會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生更強(qiáng)的毒性累積效應(yīng)，從而進(jìn)一步的惡化苯酚的厭氧降解。
　　加氫手段對(duì)于喹啉的厭氧降解并沒有促進(jìn)效果。但是對(duì)高濃度苯酚的厭氧降解有很好的促進(jìn)效果。氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌相比于乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌具有更強(qiáng)的苯酚耐受性。加氫可以緩解高濃度氨氮對(duì)于苯酚降解菌的抑制作用，且隨著氫分壓的提高，緩解效