好氧-缺氧耦合實現含氮雜環(huán)化合物與氮素的同步去除.pdf

1、含氮雜環(huán)化合物大多為有毒的難降解有機物，是香料、農藥、染料工業(yè)中被廣泛使用的一類有機物，污染面廣，有些還具有三致作用，對水生態(tài)系統及人類的健康產生了嚴重的威脅。喹啉及吡啶作為含氮雜環(huán)化合物的典型代表，對其的降解研究日益受到重視。利用微生物處理廢水，具有處理量大，處理成本低等優(yōu)點，因此生物法在今后較長一段時間內仍將作為有機廢水處理的主要方法。目前，對含氮雜環(huán)化合的降解研究主要集中在好氧方面，研究人員已經篩選出了許多用于降解喹啉、吡啶及其衍

2、生物的菌種，然而眾多的研究只關注有機物本身的降解、COD的去除或其礦化，對其結構中氮素的去向幾乎無人問津。這勢必會影響含氮雜環(huán)化合物廢水的處理效果。因此本實驗考慮將好氧及缺氧活性污泥耦合對其處理，從而考察有機物的降解及脫氮效果，并開發(fā)了一種新型的氣升式內循環(huán)生物膜反應器，試圖在生物降解有機物的同時，將有機物在降解過程中釋放出的氮素也同步去除。
　　 利用好氧及缺氧耦合的活性污泥法法對含喹啉及吡啶廢水進行處理，并用一種新型的氣升式

3、內循環(huán)生物膜反應器使好氧降解和缺氧降解兩個階段在同一反應器內進行，在降解有機物的同時達到脫氮的目的，實驗結果如下:
　　 (1)隨著喹啉及吡啶的生物降解，其分子結構內的N會以NH4+N的形式釋放，為使釋放出的氮素得到有效去除，在好氧降解的基礎上，還需進行缺氧處理。根據喹啉中釋放出的NH4+-N，推測本實驗中喹啉的降解途徑可能類似8-羥基-4-羧基香豆素代謝途徑，經8-羥基-2(1H)喹諾酮，脫去結構的N，轉化為8-羥基香豆素。<

4、br>　　 (2)利用活性污泥法對喹啉及吡啶進行生物降解時，在好氧階段，氨氮能隨著硝化作用轉變?yōu)橄鯌B(tài)氮，該過程只能完成有機物的降解及COD的去除，而欲將TN也去除則還需設計實驗進行反硝化過程。
　　 (3)本實驗設計將好氧生物降解與缺氧生物降解耦合從而在實現有機物降解的同時對COD和TN有效去除。而反硝化階段，缺氧活性污泥中釋放出的 COD恰好為反硝化階段提供了電子供體成為了實現反硝化作用及COD去除的關鍵。、
　　

5、(4)另外，選用一種新型的氣升式內循環(huán)生物膜反應器能將上述的好氧與缺氧兩個階段有機的結合在一個反應器內，使得好氧降解與缺氧降解在反應器內同時發(fā)生，從而實現該反應器對有機物、COD及TN的同步去除，對于150mg/L的喹啉而言，需要添加約220 mg/L的COD作為電子供體以保證硝化生成的硝態(tài)氮能通過完全實現反硝化而被去除;對于100 mg/L的吡啶而言，適當添加250 mg/L的葡萄糖能夠使其TN的去除率達74％。
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