厭氧-好氧生物流化床降解活性藍(lán)13的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及降解動(dòng)力學(xué).pdf

1、生物處理方法由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，在印染廢水處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在反應(yīng)器優(yōu)化、染料降解機(jī)理、染料在膜內(nèi)傳質(zhì)及膜內(nèi)脫色動(dòng)力學(xué)等方面有待深入研究。本論文采用A/O生物流化床處理活性藍(lán)廢水。結(jié)合模型模擬及實(shí)驗(yàn)，從反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、載體、微生物、操作條件等多方面優(yōu)化處理過程。針對(duì)降解途徑、脫色機(jī)理及動(dòng)力學(xué)、膜內(nèi)傳質(zhì)過程進(jìn)行了研究，并建立了生物流化床脫色的數(shù)學(xué)模型。論文取得了如下主要研究成果:
　　 利用CFD模擬流化床內(nèi)流體流場(chǎng)變化，探

2、討了內(nèi)外筒徑比、高徑比、噴嘴口徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流體流態(tài)的影響。確定了流化床反應(yīng)器的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù):內(nèi)外筒徑比為0.5，高徑比為10，噴嘴口徑為3mm。載體顆粒為PVA小球，流化后反應(yīng)器近似為全混反應(yīng)器。同時(shí)討論了厭氧、好氧流化床的流態(tài)差異。純化了活性藍(lán)13高效降解菌種，菌種屬于Pseudomonas sp.屬菌種。使用高效菌種接種后的A/O生物流化床體系能夠有效的去除活性藍(lán)13。在pH=7，活性藍(lán)13濃度為100 mg/L，葡萄糖濃度為10

3、00 mg/L，總水力停留時(shí)間為30 h的條件下，A/O生物流化床體系的脫色率為83.0％，COD去除率達(dá)到89.8％。降解機(jī)理研究表明，活性藍(lán)13分子的偶氮鍵在厭氧區(qū)斷裂，生成苯胺類物質(zhì)，后在好氧區(qū)破環(huán)并進(jìn)一步降解為小分子或有機(jī)酸。
　　 為得到活性藍(lán)13的擴(kuò)散系數(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套可測(cè)定微生物膜內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)試裝置。以氧氣為替代物，用該測(cè)試裝置測(cè)得氧氣在微生物膜內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)為1.01E-9 m2/s，為水中擴(kuò)散系數(shù)的50.9％