（环境工程专业论文）组合sbr法处理含活性艳兰kng印染废水的研究.pdf

o 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 东华大学学位论文原创性声明 l 帅哪哪哪咖懈骶 y 2 13 6 5 4 6 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进；厅研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：芦旃其 日期： f 9 年s 月x 日 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在一一年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密瓯 学位论文作者签名：7 动海英 日期：沙。年s 月日 指导教师签名：7 厅o 日期：弘p 年r 月矽日 q 醯懋 蹴一 摘要 本文对比研究了三种s b r 组合工艺对含活性艳兰k n g 印染废 水的处理效果，得到对活性艳兰k n g 和氮、磷等污染物均有良好处 理效果的最佳s b r 组合工艺，并通过正交试验确定了最佳组合工艺 的优化工艺参数。在此基础上，通过序批式试验对s b r 系统中活性 艳兰k n g 的吸附与降解特性进行了较为全面的分析，确定了其吸附 去除动力学模型，并得到硫酸钠浓度、p h 值、温度等因素对活性艳 兰k n g 吸附去除的影响规律。 本研究选择的三种污水处理组合s b r 工艺分别是：1 f 工艺一好 氧s b r ( ( o ) s b r ) ，2 f 工艺一厌氧、好氧、缺氧多级交替 s b r ( ( a o ) 3 s b r ) 和3 # t 艺一厌氧、好氧s b r ( ( a o ) s b r ) 。通过改变 各s b r 组合体系的水力停留时间、泥龄等工艺参数，发现：随着水 力停留时间、泥龄的延长，活性艳兰k n g 去除率呈明显上升趋势； 2 # i 艺( ( o ) 3 s b r ) 中活性艳兰k n g 、t n 的去除率以及出水b c 指标均优于其它两种工艺。 为确定( a o ) 3 s b r 组合工艺的最佳工艺参数，本文通过正交试验 方法，研究了水力停留时间、泥龄、好氧缺氧总时间比三因素对活 性艳兰k n g 去除效果的影响，得到了试验条件下的优化值，即水力 停留时间3 6 h 、泥龄2 5 d 、好氧缺氧总时间比0 9 。在优化工艺条件 下，对纺织染整工业水污染物排放标准g b 4 2 8 7 2 0 0 8 ( 征求意见稿) 中的主要指标进行监测分析得到，能达到国家现有企业排放标准，除 枣季天荸 嘲。眦掰馏瞰” 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 个别指标( b o d 5 、色度) 外，其余指标能达到新建企业的排放标准， 可为现有企业的改造和升级提供理论依据和技术参数。 在得到优化工艺参数的基础上，计算了优化工艺( a 0 ) 3 s b r 中吸 附与降解对活性艳兰k n g 去除的贡献，确定活性艳兰k n g 去除的 主要途径是生物吸附，因此本文分别采用线性、f r e u n d l i e h 和l a n g m u i r 模型对活性污泥吸附活性艳兰k n g 进行拟合分析。从准确性和稳定 性两方面对比分析，f r e u n d l i c h 方程更适合描述活性污泥对活性艳兰 k n g 的吸附。研究结果表明：活性艳兰k n g 吸附过程较符合准二 级动力学模型；活性污泥对活性艳兰k n - g 的吸附过程主要由颗粒内 扩散和膜扩散联合控制；吸附活化能e 值在4 0 k j m o l 。1 以下，即活性 污泥对活性艳兰k n g 的吸附作用中物理吸附占主导作用；吸附焓 么h o 和熵么s o 大于0 ，即对染料的吸附主要为吸热过程。研究还发现， 硫酸钠的加入、p h 值、温度对活性污泥吸附活性艳兰k n g 都有较 大的影响。p h 值与吸附量呈负相关。n a 2 s 0 4 的加入使吸附剂中的分 布系数d 增大，从而提高了吸附剂的染料吸附量。在低于6 0 时， 升高温度有利于染料的吸附。 最后，利用u v - s 、f t i r 技术，分析了活性艳兰k n g 染料的 降解途径以及初步的降解产物组成。u v - v i s 分析结果表明：出水在 3 0 0 3 4 0 n m 和6 0 0 7 0 0 n m 之间的吸收峰与进水相比降低较明显，但吸 收峰仍存在，说明酞菁结构物质并未完全降解，活性污泥对其去除主 要是通过生物吸附，其结果与计算分析所得一致。f t i r 分析结果表 明降解产物中可能含有苯胺。 关键词：组合s b r 法；印染废水；活性艳兰k n g ；吸附 i ； 雾辜天荸 嗽田阻鞠列锄缸 f 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 a b s t r a c t t h et r e a t m e n te f f i c i e n c i e so fp r i n t i n ga n dd y i n gw a s t e r w a t e rw e r er e s e a r c h e db y t h r e ec o m b i n e ds e q u e n c i n gb a t c hr e a c t o r s ( s b r s ) c o n t a i n i n gr e a c t i v et u r q u o i s eb l u e k n g ( r t b ) ，t h er e m o v a lo ft na n dt pw e r ea l s oa n a l y z e d t h i st h e s i se m p h a s i z e d o nt h eo p e r a t i o n a lp a r a m e t e r sf o rt h er e m o v a lo fr t b ，t na n dt pi ns y n t h e t i c p r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e ri nt h es y s t e m so ft h r e es b r s t h el a bs c a l et e s t sf o r t h eb e s ts y s t e mw e r ec a r r i e do u tt oi n v e s t i g a t et h er t br e m o v a le f f e c ta n do p t i m u m s y s t e m a t i co p e r a t i o np a r a m e t e r st h r o u g ho r t h o g o n a le x p e r i m e n t s t h em e c h a n i s mo f r t bw a sa l s oc o m p r e h e n s i v ea n a l y z e db yb a t c ha d s o r p t i o na n dd e g r a d a t i o nt e s t s t h e a d s o r p t i o nk i n e t i c sw a st h e nd i s c u s s e d t h ei n f l u e n c eo fn a 2 s 0 4c o n c e n t r a t i o n ，p h a n dt e m p e r a t u r eo nb i o a d s o r p t i o no fr t bw a sa l s oi n v e s t i g a t e d f i r s t l y , t h r e ec o m m o nd i f f e r e n ts b rs y s t e m sw e r ec h o s e ni nt h i sp a p e r ( i # s b r i sa e r o b i cs b r ( ( o ) s b r ) ，2 # s b ri s a l t e m a t i n ga n a e r o b i c - a e r o b i c - a n o x i cs b r ( ( a o ) 3 s b r ) ，3 # s b ri sa n a e r o b i c - a e r o b i cs b r ( ( a o ) s b r ) ) f u r t h e r m o r e ，i tw a s o b s e r v e dt h a th y d r a u l i cr e t e n t i o nt i m e ( h r t ) a n ds l u d g er e t e n t i o nt i m e ( s r t ) m a t t e r al o to nt h ed e g r a d a t i o no fr t b ，a n dc o m p a r a t i v e l y , l o n gh r ta n ds r tw e r e b e n e f i c i a lt ot h er e m o v a lo f r t b c o n s i d e r i n gt ot h er e m o v a le f f i c i e n c yo fr t b ，t n ， t pa n db ci ne f f l u e n t ，t h es y s t e mo fs b rw i t ha l t e m a t i n ga n a e r o b i c - a e r o b i c a n o x i c i sb e s t i no r d e rt o g e tt h eo p t i m u mc o n d i t i o n si n ( a o ) 3 s b r ，s e v e r a lo p e r a t i o n a l p a r a m e t e r so fs b rs u c ha sh y d r a u l i cr e t e n t i o nt i m e ( h r t ) ，s l u d g er e t e n t i o nt i m e ( s r t ) a n dt h er a t i oo fa e r o b i ct oa n o x i ct i m ew a ss t u d i e du s i n go r t h o g o n a l e x p e r i m e n t a lm e t h o d t h eo p t i m a lv a l u eo ft h eo p e r a t i o n a lp a r a m e t e r sw a so b t a i n e d u n d e rt h ee x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ，w h i c hw e r e3 0 hf o rh r t , 2 5 df o rs r t , 0 9f o rt h e r a t i oo fa e r o b i ct oa n o x i ct i m e ar e l a t i v e l yo p t i m a lh y d r a t i o nc o n d i t i o nw a sp u t f o r w a r d u n d e ro p t i m u mc i r c u m s t a n c e s ，p r i m a r yi n d i c a t o r si nd i s c h a r g es t a n d a r do f w a t e rp o l l u t a n t sf o ，_ d y e i n ga n d f i n i s h i n go ft e x t i l ei n d u s t r yg b 4 2 8 7 - 2 0 0 8 ( e x p o s u r e 。 孽季天学 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 d r a f t ) w e r es u r v e y e da n da n a l y z e d ，a l lo ft h e mc a nr e a c he m i s s i o ns t a n d a r do fe x i s t i n g e n t e r p r i s e s ，e v e nn e w l y - b u i l to n e s ，e x c e p tb o d 5a n dc h r o m a t h er e s u l t sc a np r o v i d e t h e o r e t i c a lf o u n d a t i o na n dt e c h n i c a lp a r a m e t e rf o rt r a n s f o r m a t i o no fe x i s t i n ge n t e r p r i s e s t h er e m o v a lo fd y e si np r i n t i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e rr e l yo na d s o r p t i o na n d d e g r a d a t i o n t h ep r o p o r t i o no fa d s o r p t i o nt or e m o v er t bi s b u l kb ym e a n so f c a l c u l a t i o n h o w e v e r , t h es t u d i e so ni t sa p p l i c a t i o na n dt h e o r yo nd y ea d s o r p t i o na r e s t i l le x p e c t e dt ob ec a r d e do u tf u r t h e r s ot h er e m o v a lm e c h a n i s mo fa d s o r p t i o na n d p r e l i m i n a r yd e g r a d a t i o np r o c e s si sp r e s e n t e di nt h i sp a p e r s o m ee f f e c t s w e r e i n v e s t i g a t e da f t e rt h es t u d yo fa d s o r p t i o ni s o t h e r m s ，k i n e t i c sa n dt h e r m o d y n a m i c s t h em a i na c h i e v e m e n t sa r ea sf o l l o w s ： i tw a sf o u n dt h a tt h ea d s o r p t i o ni s o t h e r mo fr t bo na e r o b i cs l u d g e ( a s ) s a t i s f i e db o t hl a n g m u i ra n df r e u n d l i c hm o d e l s ，w h i l ea ne v a l u a t i o no nb o t h a c c u r a t i t ya n ds t a b i l i t yi n d i c a t e s t h a tt h ef r e u n d l i c he q u a t i o ni st h eb e s t t h e a d s o r p t i o no fr t b o na sw a sa n a l y z e du s i n gp s e u d of i r s t o r d e r , p s e u d os e c o n d o r d e r a d s o r p t i o na n di n t r a p a r t i c a ld i f f u s i o nk i n e t i cm o d e l s ，a n dt h ep s e u d os e c o n d - o r d e r k i n e t i cm o d e lc o u l db e s td e s c r i b et h ea d s o r p t i o n t h ei n t r a p a r t i c a ld i f f u s i o nk i n e t i c m o d e l s f o u n dt h a tt h ea d s o r p t i o np r o c e s so fr t bo na sc o n t r o l l e db yb o t h i n t r a p a r t i c a ld i f f u s i o na n dm e m b r a n ed i f f u s i o n t h ee v a l u eo fa c t i v a t i o ne n e r g yw a s b e l o w4 0 k j m o l 一，w h i c hi l l u s t r a t et h a t p h y s i s o r p t i o n s w e r et h em a i ne f f e c t s b o t hah oa n das ow e r ea b o v ez e r o ，w h i c hi n d i c a t et h a tt h ep r o c e s sw a s e n d o t h e r m i cr e a c t i o n t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a ts a l t ，t h ei n i t i a lp hv a l u e a n dt e m p e r a t u r ew e r et h ei m p o r t a n tp a r a m e t e r sa f f e c t i n gt h ea d s o r p t i o no fr t b ， e s p e c i a l l yt h ei n i t i a lp hv a l u ea n dt h ea d s o r p t i o nc a p a c i t yo f a sd e c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s eo fp hv a l u e a d d i t i o no fn a 2 s 0 4m a k e sd i s t r i b u t i o nr a t i oi n c r e a s i n g ，h e n c ei t e n l a r g ea d s o r b a n c e u n d e r6 0 ，i n c r e a s e dt e m p e r a t u r ef a v o u r sa d s o r b i n gc a p a c i t y f r o mt h eu v - v i sa n di rs p e c t r u mo fd y eb e f o r ea n da f t e rd e g r a d a t i o n ，t h e d e g r a d a t i o np r o c e s so fr t ba n dp r e l i m i n a r yd e g r a d a t i o np r o d u c t sw e r ed i s c u s s e d t h ea b s o r p t i o np e a ka t6 0 0 7 0 0 n mi n t h e v i s i b l er e g i o n ，a t3 0 0 - 3 4 0 n mi nt h e u l t r a v i o l e tr e g i o nd e c r e a s e ds h a r p l y , b u tt h ea b s o r p t i o np e a ki s s t i l le x i s t e d ，o n l y i v o组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废7 。k 的研究 潮盥翻张e 船正l f 幺丑合i r 空去府卜理含活忭丰匝兰( ；匕i j 芎穗j 媸匝i ”甜 d e c r e a s e du n i f o r m p r o p o r t i o n i tp r o v e d t h a t p h t h a l o c y a n i n e s t r u c t u r ed i d n t d e g r a d a t ec o m p l e t e l y , t h er e m o v a lo fr t bm o s t l yt h r o u g ha d s o r p t i o n t h er e s u l t s w e r ei na c c o r d a n c ew i t hc a l c u l a t i o n 。f r o mi rs p e c t r u m ，d e g r a d a t i o np r o d u c t sm a y c o n t a i na n i l i n e r u a nh a i y i n g ( e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yc h e nl i a n g k e y w o r d s ：c o m b i n e ds b r ；p r i n t i n ga n dd y i n gw a s t e w a t e r ；r t b ；a d s o r p t i o n v 奔季天学 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 目录 第一章引言1 1 1 课题来源1 1 2 课题背景1 1 3 活性艳兰k n g 的基本结构和性质2 1 3 1 铜酞菁结构的概况及结构特点3 1 3 2 乙烯砜结构的概况及结构特点4 1 4 生物法去除活性艳兰k n g 5 1 5s b r 交替运行工艺研究进展6 1 5 1s b r 特点6 1 5 2s b r 交替运行工艺6 1 5 3s b r 展望7 1 6 活性艳兰k n g 去除机理研究进展8 1 6 1 生物污泥吸附的研究进展8 1 6 2 生物污泥降解的研究进展8 1 7 研究内容与意义9 1 7 1 研究目的与意义9 1 7 2 研究内容9 1 8 研究方法与路线1 0 1 8 1 研究方法l o 1 8 2 研究路线1 1 第二章组合s b r 工艺的优选1 2 2 1 实验材料与方法。1 2 2 1 1s b r 装置。1 2 2 1 2 接种污泥与实验配水1 3 2 1 3 常规指标检测及方法13 2 1 4r t b 的分析方法1 4 2 1 5 污泥驯化1 5 2 1 5 1 污泥去除污染物能力变化1 5 2 1 5 2 污泥性能变化1 6 2 2s b r 工艺的优选17 2 2 1h r t 对r t b 的去除及脱氮除磷的影响及优化1 7 2 2 2s r t 对r t b 的去除及脱氮除磷的影响及优化。2 1 2 2 3 不同s b r 组合体系对b c 的影响2 5 2 3 本章小结2 6 第三章正交试验设计法对( a o ) 3 s b r 组合体系中去除r t b 的工艺参数优化2 8 3 1 ( a o ) 3 s b r 组合体系试验方案的确定2 8 3 2 结果与讨论。2 9 3 3 优化工艺条件下的研究3 2 3 3 1 不同s b r 组合体系性能研究3 2 3 3 1 1 不同s b r 组合体系中对t n 、t p 去除率的影响3 2 3 3 1 2p v a 浓度对1 捍、2 存、3 牟不同s b r 组合体系中b c 的影响3 3 3 3 2 运行稳定后的去除效果及分析3 4 。缝懋 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 3 3 3 一个周期内不同阶段对污染物的去除贡献一3 6 3 3 4 污泥表面的微生物组成3 8 3 4 本章小结3 9 第四章活性污泥处理( a o ) 3 s b r 组合体系中r t b 去除机理的研究4 0 4 1r t b 吸附去除机理的研究4 0 4 1 1 实验材料与方法4 0 4 1 1 1 吸附用活性污泥的驯化与灭活4 0 4 1 1 2 仪器及试剂一41 4 1 1 3 吸附实验的方法4 1 4 1 2 吸附平衡时间的确定4 1 4 1 3 ( a o ) 3 s b r 组合体系中吸附对r t b 去除的贡献4 2 4 1 4 活性污泥对r t b 吸附模型与机理研究4 2 4 1 4 1 吸附的理论4 2 4 1 4 2 实验方法4 8 4 1 4 3 结果与讨论4 8 4 1 5 活性污泥对r t b 吸附影响因素分析5 6 4 1 。5 1 盐的影响5 6 4 1 5 2p h 值的影响5 8 4 1 5 3p v a 的影响5 9 4 2r t b 降解去除机理的研究6 0 4 2 1 实验材料与方法6 0 4 2 1 1 降解用活性污泥的驯化6 0 4 2 1 2 仪器及试剂6 1 4 。2 。1 3 降解实验的方法6 1 4 2 2 ( a o ) a s b r 组合体系中降解对r t b 去除的贡献6 1 4 2 3r t b 降解影响因素6 2 4 2 3 1 有无共存污染物6 2 4 2 3 2 葡萄糖浓度、r t b 浓度对生物降解效果的影响6 3 4 2 4 ( a o ) 3 s b r 组合体系中r t b 降解产物的初步分析6 4 4 2 4 1u v - v i s 分析6 4 4 2 4 2f t i r 分析6 5 4 2 4 3 活性艳兰k n g 降解历程的初步分析6 6 4 3 本章小结6 7 第五章结论与建议6 9 5 1 结论6 9 5 2 建议。7 l 参考文献7 2 攻读学位期间的主要学术成果7 7 致 谢7 8 缝懋 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 1 1 课题来源 第一章引言 本课题来源于东华大学溢达棉纺织染整研究基金项目( n o 2 0 0 5 r d 0 0 1 ， 11 3 0 7 0 8 7 ) ； 广东省教育部产学研结合项目( 项目编号：2 0 0 8 8 0 9 0 5 0 0 0 3 8 ) 。 1 2 课题背景 酞菁染料具有色泽鲜艳、着色力强、性能稳定、耐光耐热、耐溶剂性好等特 点。目前，国内对印染废水处理的研究主要集中在偶氮、葸醌等染料上，对酞菁 类染料的研究鲜有报道。活性艳兰k n g 为含乙烯砜基、铜酞菁、多聚芳香环的 复杂有机物，可致畸、致癌、致突变，但由于其性能上的优点，仍被广泛应用生 产。染料进入废水中能吸收光线，降低水体透明度，大量消耗水体中的溶解氧， 破坏水体自净，所以活性艳兰k n g 的去除非常重要。 由于我国纺织染整企业数量较多，且相对集中，已造成某些地区的严重的环 境污染。同时，2 0 0 7 年5 月太湖蓝藻爆发以来，湖库富营养化问题得到社会各 界广泛的关注。据国家环保总局2 0 0 4 年统计数据显示，印染行业废水排放量为 1 3 6 亿m 3 ，到2 0 0 7 年印染废水年排放量增加到3 0 亿m 3 。虽然印染废水中的氮、 磷浓度不高，但是印染废水总量剧增，导致所含的氮、磷的总量越来越多，而对 于湖泊、水库和内海等水流缓慢、停留时间较长的水体，极容易造成富营养化污 染。印染废水中的脱氮除磷问题迫在眉睫。所以2 0 0 8 年4 月，我国对现行的纺 织染整工业水污染物排放标准g b 4 2 8 7 9 2 ( 表1 1 ) ，进行了修订，修订后标准是 g b 4 2 8 7 2 0 0 8 征求意见稿( 表1 2 ) ，为了防止我国水体的富营养化，在新标准中 增加了总磷和总氮两项污染物控制指标。 由此可见，废水中的氮、磷排放标准越来越严格，随着水体富营养化问题的 凸现，在处理印染废水的同时考虑脱氮除磷具有现实意义。 i i 级2 52 5 4 01 8 08 06 - 91 0 0 2 51 00 51 02 00 5 i i i 级 - 3 0 05 0 0 6 - 94 0 0 2 00 52 03 00 5 表1 2 2 0 0 8 4 修订后的纺织染整工业水污染物排放标准g b 4 2 8 7 2 0 0 8 征求意见稿 最高 排放限值 警m 3 b 。sc 。囊，p 值h s s 薹t nt p 荔蠢耋萎 ( 倍) 1 置氮 物茹美竺 吨产 飘 现有企业 2 5 02 51 0 0 8 06 - 97 01 52 011 0 0 51 00 5 新建企业 2 1 02 0 8 06 06 - 96 01 21 5 0 5 0 5 特别排放限值 2 1 01 56 0 4 06 - 92 01 01 20 5 0 5 1 3 活性艳兰k n - g 的基本结构和性质 活性艳兰k n g ，亦作活性翠兰k n - g ，英文名称为r e a c t i v et u r q u o i s eb l u e k n g ，简称r t b k n - g ，分子式c u p e ( c s h 9 n o s s 3 n a ) y ( s 0 3 n a ) x ，c u p c 为铜酞 菁，具体结构见图1 1 。染料索引号c i r e a c t i v eb l u e2 1 ，化学物质登记号( c a s ) 为1 2 2 3 6 8 6 1 。 c n c c c ii i n 、，n c u n n il c n c c n ， c 图1 1 铜酞菁分子结构 2 二氧化氯一吣苯胺类一 六价铬i硫化物一 氨氮 一巧 麟物 | 。 h 直 一母 阻值 一 d m 剑 一m d 一； 冰布 冰一 硝米 车一 艄佰! 篓一 。 蓉季天荸 减硼n l 打 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 活性艳兰k n g 是一种活性染料。活性染料与纤维的结合是建立在染料与纤 维分子之间所形成的共价键基础上的【1 l 。亚麻纤维上含有羟基、真丝纤维上含有 氨基、锦纶纤维上含有酰氨基等。在染色过程中，活性染料与纤维之间发生化学 反应。活性染料的分子结构一般可分为三个部分。通常用d t - x 表示：d 为染料 的母体部分( 带有水溶性基团的发色体) ，t 为带有活性基团的部分( 称架桥基或联 接基) ，x 为活性基团( 取代基) 部分。活性染料的结构中，一般都含有磺酸基，故 水溶性较好，对硬水有较高的稳定性。活性染料溶于水后呈阴离子性。活性艳兰 k n g 染料母体为酞菁型，活性基团为乙烯砜基( p 硫酸酯乙烯砜基) ，活性艳兰 k n g 分为三部分如图1 2 所示。 ( s 0 3 n a ) 寸c p 怔。2 叶 碱性红18 碱性紫3 碱性红2 9 碱性黄2 4 碱性红5 4 碱性蓝3 。他们发 现吸附量与染料的结构和组分有很大的关系。在含有葸醌组分的染料碱性红2 9 、 碱性黄2 4 、碱性红5 4 的生物污泥吸附中，吸附量与分子量成正比。 范越阳【2 4 】研究了酸改性厌氧好氧混合污泥对酸性湖蓝a 、活性艳红x 3 b 、 活性黑k n b 、活性嫩黄x 6 g 的吸附，发现四种染料吸附量大小顺序为蓝黄 红 黑。他们认为吸附是由于活性污泥表面组分蛋白质在部分水解条件下产生多 肽或氨基酸中的氨基，与染料结构中磺酸组分靠离子键和范德华力相结合的结 果。出现四种染料吸附顺序与染料分子中的配位基有关，酸性湖蓝和活性嫩黄分 子中只有一个基团可污泥吸附位点相结合，活性黑分子中有两个性质相近的基 团，而活性艳红中除一个较强大的配位基外，还有一个较弱的配位基。染料分子 结构中配位基越多，能结合的污泥吸附位点越多，对应的染料吸附量越多。 1 6 2 生物污泥降解的研究进展 一般认为生物脱色主要有两种机理在起作用：吸附和降解怛引。生物降解是 利用微生物产生的酶催化氧化还原染料分子，破坏不饱和共扼体系，达到脱色的 目的，中间产物进一步氧化还原分解，并最终分解为c 0 2 和水或转化为细菌所需 的营养物质，组成新的原生质。目前有采用生物污泥、藻类、脱色菌等生物技术 降解染料。 付莉燕等通过实验比较了厌氧、好氧条件下活性污泥对活性翠蓝的生物 。缝懋 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 降解机理、降解能力及受葡萄糖浓度影响的情况结果表明厌氧菌不能单独降解 活性翠蓝只能通过共代谢作用降解活性翠蓝；而好氧菌既可以单独降解活性翠蓝 ( 以活性翠蓝为唯一碳源时，2 0 m g l 活性翠蓝的2 4 h 好氧脱色率为3 7 4 ) 也可以 通过共代谢作用降解活性翠蓝。葡萄糖浓度的升高对提高活性翠蓝的厌氧、好氧 生物脱色率均有利，当葡萄糖浓度为1 2 0 0 m g l 时，2 0 m g l 活性翠蓝的2 4 h 厌氧、 好氧脱色率分别达到8 1 5 、7 3 6 。活性翠蓝浓度对厌氧菌、好氧菌的生物降 解能力也有影响，当葡萄糖浓度分别为8 0 0 m g l 、1 2 0 0 m g l ，活性翠蓝( 浓度为 2 0 - - - 1 0 0m g l ) 的厌氧脱色率比好氧脱色率高4 9 - - - 2 7 2 ，说明厌氧菌对活性 翠蓝的降解能力比好氧菌更强。 1 7 研究内容与意义 1 7 1 研究目的与意义 本课题以模拟印染废水中添加的活性艳兰k n g 为重点研究对象，目的是确 定活性污泥法去除难降解有机物活性艳兰k n g 兼顾脱氮除磷的s b r 工艺的最 佳工况条件；了解活性污泥对活性艳兰k n g 吸附和降解特性。为处理同类型印 染废水工艺选择提供理论依据和技术参数。 1 7 2 研究内容 本研究试验主要内容包括以下两大部分： ( 1 ) s b r 对活性艳兰k n g 兼顾脱氮除磷工艺条件研究 采用好氧s b r ，厌氧、好氧、缺氧多级交替s b r 和厌氧、好氧s b r 三个组 合体系，从三个组合体系去除活性艳兰k n g 兼顾脱氮除磷的效果来看，得出最 佳组合体系；用正交试验对最佳组合体系进行工艺参数优化，得到优化工艺；以 及对优化工艺下的组合体系的处理效果； ( 2 ) 优化工艺s b r 对活性艳兰k n g 去除机理研究 主要研究了活性污泥对染料活性艳兰k n g 吸附的等温线模型、动力学模 型、热力学参数以及一些影响因素，深入了解活性艳兰k n g 的吸附去除机理。 并初步对降解去除机理进行了分析。 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 1 8 研究方法与路线 1 8 1 研究方法 ( 1 ) 在三个s b r 组合体系中，以添加活性艳兰k n g 的模拟印染废水为试验 进水分别采用好氧s b r ，厌氧、好氧、缺氧多级交替s b r 和厌氧、好氧s b r 对 活性污泥进行驯化，使污泥中富集适应污水水质的活性艳兰k n g 降解菌： ( 2 ) 在运行稳定的s b r 组合体系的基础上，以模拟印染废水中活性艳兰 k n g 的去除率以及脱氮除磷的效率为综合考核指标，对s b r 工艺的运行参数 进行逐一优化：确定最佳的s b r 组合体系； ( 3 ) 在最佳的s b r 组合体系下，用正交试验法确定最佳的工艺条件，即最合 适的水力停留时间、泥龄、好氧缺氧总时间比； ( 4 ) 研究优化组合体系下，对去除活性艳兰k n g 兼顾脱氮除磷效果的分析； ( 5 ) 研究优化组合体系去除活性艳兰k n g 的机理； 1 0 。缝缴 组合s b r 法处理含活性艳兰k n g 印染废水的研究 1 8 2 研究路线 传统s b r ( a o ) 3 s b r ( a o ) s b r 优化条件下，考察 $ 篆 运行稳定的系统去除 主要指标的效果； 对运行稳定的系统 一个周期内不同阶段 对r t b 的去除贡献进 行考察； 图1 6 研究路线 日i 降解 降 解 的