一种电解/水解/DMBR联合处理反应器及工艺的制作方法

文档序号:15287468发布日期:2018-08-29 00:16阅读:362来源:国知局

本发明属于废水处理技术领域,具体地说,涉及一种电解/水解/dmbr联合处理反应器及工艺。



背景技术:

我国是造纸工业大国,同时也是造纸工业废水排放大国。造纸废水由于其cod含量高,污染物成分较为复杂,难处理等因素成为了环境污染防治与处理棘手问题之一。溶解性有机物(dissolvedorganicmatter,dom)是造纸废水中有机物的重要组成部分。dom在处理造纸废水工艺中的迁移转化对污染物的去除以及可生物降解性有着重大的影响。现阶段国内外对于造纸废水的处理方法主要有物理化学法、生物化学法、物理化学生物化学联合法等方法。

动态膜生物反应器(dmbr)是一种将动态膜过滤技术和生物处理工艺相结合的污水处理工艺,膜基材采用廉价且有着较大孔径的微网材料,通过在活性污泥过滤过程中形成的生物动态膜实现近似于微滤膜的过滤效果。dmbr由于其造价低,出水水量大且水质优良等优点被国内外的水处理工作者所青睐。目前采用电解-水解酸化-dmbr联用处理造纸废水的研究报道比较少,其中关于dom的迁移转化规律更鲜有报道。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种电解/水解/dmbr联合处理反应器及工艺。

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种电解/水解/dmbr联合处理反应器,包括高位水箱,所述高位水箱通过管道依次连接有电解池、水解酸化池和dmbr反应器,所述高位水箱和电解池之间、电解池和水解酸化池之间的管道上均设置有蠕动泵;所述水解酸化池和dmbr反应器之间设置有两个管道,每个管道上设置有蠕动泵;所述dmbr反应器内设置有膜组件和曝气盘,所述膜组件通过管道依次连接有压力表和蠕动泵;所述曝气盘通过管道依次连接有转子流量计和空气泵。

可选地,所述电解池底部上设置有两个相对设置的电解板,所述电解板之间设置有搅拌装置。

可选地,所述的电解板的材质为铝或者铁;电解板之间的距离为4cm。

可选地,所述的电解池的电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2;电解质为无水硫酸钠。

可选地,所述水解酸化池内设置有弹性填料和搅拌装置,所述搅拌装置设置在水解酸化池的中心。

可选地,所述水解酸化池和dmbr反应器的有效容积分别为16.5l和33l。

可选地,所述dmbr反应器的水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2~0.3mg/l,污泥浓度为5000~6000mg/l。

可选地,所述膜组件的膜基材为300目的尼龙布,膜组件的过滤面积为0.052m2

本发明还公开了一种电解/水解/dmbr联合处理工艺,包括以下步骤:

步骤1、将接种污泥倒入电解/水解/dmbr联合处理反应器的dmbr反应器中,污泥沉降后占反应器的1/3,加入污泥驯化液至dmbr反应器有效容积;连续曝气24h后,静置30min,排出上清液,然后继续加入污泥驯化液;在反应的初期阶段采用较低浓度的污泥驯化液进行驯化,待处理效果明显提高后再逐渐增大污水负荷;经15~20d的驯化后,去除率基本稳定在90%以上;在系统运行稳定后,在水解酸化池内放入弹性填料,如此循环运行,直至污泥浓度预期值6000mg/l;运行一个月后,填料表面逐渐生成一层生物膜,并且污泥粒径达到挂膜要求,即对膜组件进行挂膜,反应器进入正式启动阶段;

步骤2、在反应器正式启动后,将造纸废水后进入高位水箱,造纸废水经蠕动泵进入电解池并反应;

步骤3、经电解后的废水经蠕动泵作用后进入水解酸化池被进一步净化,电解池出水由水解酸化池1的底部均匀进入到池内;

步骤4、经水解酸化池水解后的出水由蠕动泵进入到dmbr反应器内,废水中的污染物被dmbr反应器内的微生物进一步消耗;在水解酸化池内设有搅拌装置,dmbr反应器底部设有曝气盘,在dmbr反应器内部设有膜组件并连接压力表,压力表为真空压力表,压力表实时监测跨膜压差的变化,当tmp达到25kpa时,膜组件停止运行并进行物理清洗。

可选地,污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;较低浓度的污泥驯化液的标准是:cod为350mg/l,氨氮为8mg/l,磷酸盐为0.5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为1.5mg/l,处理效果明显提高的标准是:cod、氨氮、磷酸盐、总磷、总氮等污染物的去除率在95%以上;电解池内电流为1a,电解时间为1h,电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2;电解质为无水硫酸钠;dmbr反应器的水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2~0.3mg/l,污泥浓度为5000~6000mg/l;膜组件的膜基材为300目的尼龙布,膜组件的过滤面积为0.052m2

与现有技术相比,本发明可以获得包括以下技术效果:

1)本发明废水经组合工艺处理后,cod和toc的去除率分别为91.1%和89.6%。

2)uv-vis光谱及分子量分布表明,经水解酸化池作用后,难降解的大分子有机物被转化为易降解的小分子有机物。

3)各取样点的dom荧光光谱图表明,dom中主要含有三个特征荧光峰,分别为峰a(高激发波长色氨酸)、峰b(紫外光区富里酸)和峰c(可见光区富里酸)。在水解酸化池内,由于水解酸化菌的作用峰a强度大幅增加。三个荧光参数荧光指数(fi)、生物源指数(hix)和腐殖化指数(bix)的值表明了本发明电解/水解/dmbr联合处理工艺中dom主要是由于微生物的新陈代谢作用而产生的。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是本发明电解/水解/dmbr联合处理反应器的结构示意图;

图2是本发明不同取样点溶解性cod和toc的变化;

图3是本发明不同取样点dom的uv-vis光谱;

图4是本发明不同取样点的dom分子质量分布图;

图5是本发明不同取样点dom的三维荧光图。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式,藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明公开了一种电解/水解/dmbr联合处理反应器,如图1所示,包括高位水箱10,所述高位水箱10通过管道依次连接有电解池11、水解酸化池12和dmbr反应器13,所述高位水箱10和电解池11之间、电解池11和水解酸化池12之间的管道上均设置有蠕动泵1;所述水解酸化池12和dmbr反应器13之间设置有两个管道,每个管道上设置有蠕动泵1;所述dmbr反应器13内设置有膜组件5和曝气盘7,所述膜组件5通过管道依次连接有压力表6和蠕动泵1;所述曝气盘7通过管道依次连接有转子流量计8和空气泵9。

可选地,所述电解池11底部上设置有两个相对设置的电解板2,所述电解板2之间设置有搅拌装置4。

可选地,所述的电解板2的材质为铝或者铁;电解板2之间的距离为4cm。

可选地,所述的电解池11的电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2;电解质为无水硫酸钠。

可选地,所述水解酸化池12内设置有弹性填料3和搅拌装置4,所述搅拌装置4设置在水解酸化池12的中心。

可选地,所述水解酸化池12和dmbr反应器13的有效容积分别为16.5l和33l。

可选地,所述dmbr反应器13的水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2~0.3mg/l,污泥浓度为5000~6000mg/l。

可选地,所述膜组件5的膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2

本发明的电解/水解/dmbr联合处理反应器由进水箱、电解池、水解酸化池和dmbr四个部分组成,水解酸化池内固定弹性填料。水解酸化池12和dmbr反应器13的有效容积分别为16.5l和33l。电解池和水解酸化池设有搅拌装置4,dmbr反应器13底部设有曝气盘7并对池内进行曝气,do值为2~3mg/l,污泥回流比为200%。水解酸化池12和好氧池的水力停留时间(hydraulicretentiontime,hrt)依次为为6h和18h。实验用接种污泥取自合肥市经开区国祯污水处理厂氧化沟好氧段内的活性污泥,闷曝24h后进入反应器开始驯化。污泥沉降性能良好,浓度为5000~6000mg/l。

本发明还公开了一种电解/水解/dmbr联合处理工艺,包括以下步骤:

步骤1、将接种污泥(取自合肥某污水厂)倒入组合工艺的dmbr反应器13中,污泥沉降后占反应器的1/3,加入污泥驯化液至dmbr反应器13有效容积;连续曝气24h后,静置30min,排出上清液,然后继续加入污泥驯化液;污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;在反应的初期阶段采用较低浓度的污泥驯化液进行驯化,其中,较低浓度的污泥驯化液的标准是:cod为350mg/l,氨氮为8mg/l,磷酸盐为0.5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为1.5mg/l;待处理效果明显提高(cod、氨氮、磷酸盐、总磷、总氮等污染物的去除率在95%以上)后再逐渐增大污水负荷,经15~20d的驯化后,去除率基本稳定在90%以上。在系统运行稳定后,在水解酸化池12内放入弹性填料3,如此循环运行,直至污泥浓度预期值6000mg/l;运行一个月后,填料表面逐渐生成一层生物膜,并且污泥粒径达到挂膜要求,即对膜组件5进行挂膜,反应器进入正式启动阶段;

步骤2、在反应器正式启动后,将造纸废水后进入高位水箱10,造纸废水经蠕动泵1进入电解池11并反应。电解池11内设有电解板2,电解板的消耗材料为铝和铁。电解池内电流为1a,电解时间为1h,电解板2之间的间距为4cm,电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2。本发明所取的电解质为无水硫酸钠。

步骤3、经电解后的废水经蠕动泵1作用后进入水解酸化池12被进一步净化,电解池11出水由水解酸化池12的底部均匀进入到池内。

步骤4、经水解酸化池12水解后的出水由蠕动泵1进入到dmbr反应器13内,废水中的污染物被dmbr反应器13内的微生物进一步消耗。在水解酸化池12内设有搅拌装置,dmbr反应器13底部设有曝气盘7,水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2~0.3mg/l,污泥浓度为5000~6000mg/l。在dmbr反应器13内部设有膜组件5并连接真空压力表,膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2。真空压力表可实时监测跨膜压差(tmp)的变化,当tmp达到25kpa左右时,膜组件停止运行并进行物理清洗。

实施例1

一种电解/水解/dmbr联合处理反应器,包括高位水箱10,所述高位水箱10通过管道依次连接有电解池11、水解酸化池12和dmbr反应器13,所述高位水箱10和电解池11之间、电解池11和水解酸化池12之间的管道上均设置有蠕动泵1;所述水解酸化池12和dmbr反应器13之间设置有两个管道,每个管道上设置有蠕动泵1;所述dmbr反应器13内设置有膜组件5和曝气盘7,所述膜组件5通过管道依次连接有压力表6和蠕动泵1;所述曝气盘7通过管道依次连接有转子流量计8和空气泵9。

可选地,所述电解池11底部上设置有两个相对设置的电解板2,所述电解板2之间设置有搅拌装置4。

可选地,所述的电解板2的材质为铝或者铁;电解板2之间的距离为4cm。

可选地,所述的电解池11的电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2;电解质为无水硫酸钠。

可选地,所述水解酸化池12内设置有弹性填料3和搅拌装置4,所述搅拌装置4设置在水解酸化池12的中心。

可选地,所述水解酸化池12和dmbr反应器13的有效容积分别为16.5l和33l。

可选地,所述dmbr反应器13的水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2~0.3mg/l,污泥浓度为5000~6000mg/l。

可选地,所述膜组件5的膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2

实施例2

一种电解/水解/dmbr联合处理工艺,包括以下步骤:

步骤1、将接种污泥(取自合肥某污水厂)倒入组合工艺的反应器中,污泥沉降后占反应器的1/3,加入污泥驯化液至反应器有效容积;连续曝气24h后,静置30min,排出上清液,然后继续加入污泥驯化液;污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;在反应的初期阶段采用较低浓度的污泥驯化液进行驯化,其中,较低浓度的污泥驯化液的标准是:cod为350mg/l,氨氮为8mg/l,磷酸盐为0.5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为1.5mg/l;待处理效果明显提高后再逐渐增大污水负荷。经18d的驯化后,去除率基本稳定在90%以上。在系统运行稳定后,在水解酸化池12内放入弹性填料3,如此循环运行,直至污泥浓度预期值6000mg/l;运行一个月后,填料表面逐渐生成一层生物膜,并且污泥粒径达到挂膜要求,即对膜组件5进行挂膜,反应器进入正式启动阶段;

步骤2、在反应器正式启动后,将造纸废水后进入高位水箱10,造纸废水经蠕动泵1进入电解池11并反应。电解池11内设有电解板2,电解板的消耗材料为铝和铁。电解池内电流为1a,电解时间为1h,电解板2之间的间距为4cm,电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2。本发明所取的电解质为无水硫酸钠。

步骤3、经电解后的废水经蠕动泵1作用后进入水解酸化池12被进一步净化,电解池11出水由水解酸化池12的底部均匀进入到池内。

步骤4、经水解酸化池12水解后的出水由蠕动泵1进入到dmbr反应器13内,废水中的污染物被dmbr反应器13内的微生物进一步消耗。在水解酸化池12内设有搅拌装置,dmbr反应器13底部设有曝气盘7,水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.25mg/l,污泥浓度为5500mg/l。在dmbr反应器13内部设有膜组件5并连接真空压力表,膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2。真空压力表可实时监测跨膜压差(tmp)的变化,当tmp达到25kpa左右时,膜组件停止运行并进行物理清洗。

实施例3

一种电解/水解/dmbr联合处理工艺,包括以下步骤:

步骤1、将接种污泥(取自合肥某污水厂)倒入组合工艺的反应器中,污泥沉降后占反应器的1/3,加入污泥驯化液至反应器有效容积;连续曝气24h后,静置30min,排出上清液,然后继续加入污泥驯化液;污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;在反应的初期阶段采用较低浓度的污泥驯化液进行驯化,其中,较低浓度的污泥驯化液的标准是:cod为350mg/l,氨氮为8mg/l,磷酸盐为0.5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为1.5mg/l;待处理效果明显提高后再逐渐增大污水负荷。经15~20d的驯化后,去除率基本稳定在90%以上。在系统运行稳定后,在水解酸化池12内放入弹性填料3,如此循环运行,直至污泥浓度预期值6000mg/l;运行一个月后,填料表面逐渐生成一层生物膜,并且污泥粒径达到挂膜要求,即对膜组件5进行挂膜,反应器进入正式启动阶段;

步骤2、在反应器正式启动后,将造纸废水后进入高位水箱10,造纸废水经蠕动泵1进入电解池11并反应。电解池11内设有电解板2,电解板的消耗材料为铝和铁。电解池内电流为1a,电解时间为1h,电解板2之间的间距为4cm,电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2。本发明所取的电解质为无水硫酸钠。

步骤3、经电解后的废水经蠕动泵1作用后进入水解酸化池12被进一步净化,电解池11出水由水解酸化池12的底部均匀进入到池内。

步骤4、经水解酸化池12水解后的出水由蠕动泵1进入到dmbr反应器13内,废水中的污染物被dmbr反应器13内的微生物进一步消耗。在水解酸化池12内设有搅拌装置,dmbr反应器13底部设有曝气盘7,水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.2mg/l,污泥浓度为6000mg/l。在dmbr反应器13内部设有膜组件5并连接真空压力表,膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2。真空压力表可实时监测跨膜压差(tmp)的变化,当tmp达到25kpa左右时,膜组件停止运行并进行物理清洗。

实施例4

一种电解/水解/dmbr联合处理工艺,包括以下步骤:

步骤1、将接种污泥(取自合肥某污水厂)倒入组合工艺的反应器中,污泥沉降后占反应器的1/3,加入污泥驯化液至反应器有效容积;连续曝气24h后,静置30min,排出上清液,然后继续加入污泥驯化液;污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;在反应的初期阶段采用较低浓度的污泥驯化液进行驯化,其中,较低浓度的污泥驯化液的标准是:cod为350mg/l,氨氮为8mg/l,磷酸盐为0.5mg/l,总氮为18mg/l,总磷为1.5mg/l;待处理效果明显提高后再逐渐增大污水负荷。经15~20d的驯化后,去除率基本稳定在90%以上。在系统运行稳定后,在水解酸化池12内放入弹性填料3,如此循环运行,直至污泥浓度预期值6000mg/l;运行一个月后,填料表面逐渐生成一层生物膜,并且污泥粒径达到挂膜要求,即对膜组件5进行挂膜,反应器进入正式启动阶段;

步骤2、在反应器正式启动后,将造纸废水后进入高位水箱10,造纸废水经蠕动泵1进入电解池11并反应。电解池11内设有电解板2,电解板的消耗材料为铝和铁。电解池内电流为1a,电解时间为1h,电解板2之间的间距为4cm,电解质浓度为0.8g/l,电流密度为0.8ma/cm2。本发明所取的电解质为无水硫酸钠。

步骤3、经电解后的废水经蠕动泵1作用后进入水解酸化池12被进一步净化,电解池11出水由水解酸化池12的底部均匀进入到池内。

步骤4、经水解酸化池12水解后的出水由蠕动泵1进入到dmbr反应器13内,废水中的污染物被dmbr反应器13内的微生物进一步消耗。在水解酸化池12内设有搅拌装置,dmbr反应器13底部设有曝气盘7,水力停留时间为12h,污泥回流比为200%,溶解氧为0.3mg/l,污泥浓度为5000mg/l。在dmbr反应器13内部设有膜组件5并连接真空压力表,膜基材为300目的尼龙布,膜组件5的过滤面积为0.052m2。真空压力表可实时监测跨膜压差(tmp)的变化,当tmp达到25kpa左右时,膜组件停止运行并进行物理清洗。

下面结合具体的实验数据进行说明:

以下实验中,步骤1使用的污泥驯化液是由以下组分构成:工业级葡萄糖12~15g、氯化铵0.5~1g、磷酸二氢钾0.1~0.2g和碳酸氢钠10~12g,余量为水,以上体积总量为25l;步骤2中的造纸废水是由以下组分构成:腐殖酸0.7~0.8g,木质素0.6~0.7g,微晶纤维素0.5~0.6g,木聚糖0.5~0.6g,硅藻土15~18g,工业级葡萄糖18~20g,氯化铵1~1.5g,磷酸二氢钾0.2~0.3g、碳酸氢钠15g,余量为水,以上体积总量为25l;动态膜生物反应器进水水质见表1。

表1动态膜生物反应器进水水质特性

本发明所取水样为高位水箱10、电解池11、水解酸化池12、dmbr反应器13和出水处,分别编号为1、2、3、4和5。在各采样点采取水样之后,将水样经过0.45μm的滤膜过滤之后在24小时内完成水样水质分析。cod使用快速消解分光光度法测定;toc使用liquitoc仪测定;uv-vis光谱使用uv-1950双束紫外可见分光光度计测定,扫描波长为190~600nm,扫描间隔为1nm;分子量分布使用waters1525凝胶色谱仪测定,ultrahydrogel凝胶色谱柱(5μm,4.6×250mm),柱温35℃,流速1.0ml/min,流动相为pbs缓冲液,检测器为waters2414,进样量为0.1ml;荧光光谱图使用日立f-7000荧光分光光度计测定,激发波长扫描范围为300~550nm,发射波长扫描范围为200~450nm;扫描速度为2400nm·min-1;狭缝宽度为5nm;带通:ex为10nm,em为10nm。

1、污水处理过程中污染物浓度的变化:

废水由进水箱经蠕动泵泵入电解池,经电解作用后cod和toc的去除率分别为51.9%和52.3%。电解出水后废水进入水解酸化池,由图2可以看出,经水解酸化池处理后,cod和toc均高于电解池出水,但上升幅度不大。这是由于水解酸化池内的有大量的水解酸化菌和产酸细菌,不溶性有机物经水解酸化菌水解作用后转化为dom。同时,难生物降解的大分子物质经水解酸化池处理后被转化为可生物降解的小分子物质。因此,水解酸化池出水的cod和toc值均会升高。水解酸化池出水后进入好氧池,经好氧池作用后,cod和toc的去除率分别为82.7%和83.6%。这就说明了废水中原本的复杂有机物被分解成了简单、稳定的化合物,在好氧池内被微生物分解去除。反应器对cod和toc的去除率分别为91.1%和89.6%。

2、污水处理过程中dom的分子质量分布特征分析:

图3为各采样点dom的uv-vis光谱图。由图中可以看出,各采样点所采取的样品的波形较为相似,当λ>450nm时,样品吸光度几乎都趋向于零。5个样品在200nm处都有一个最大的吸收峰,样品组分中含有单环芳香族或共轭双键类物质。最大吸收峰的强度随着废水在处理过程中逐渐降低,且发生了一定的蓝移。同时,在uv-vis图谱中,e254/e365和275~295nm与350~400nm波段斜率之比(sr)可以用来表征dom的分子质量大小。e254/e365越大,则水中的小分子比例越高;sr越高,dom分子量越低,表明dom被生物降解的反应活性越低。由表2中可以看出,取样点1的e254/e365值为1.74,经电解法处理后该值增加为2.16,经水解酸化池处理后该值增加为2.58。这表明了造纸废水中大分子物质较多,经电解及水解酸化池处理后,难降解的大分子物质被转化为较易降解的小分子物质。由于水解酸化池内含有较多的水解酸化菌,经水解酸化菌的代谢作用后蛋白质和辅酶等代谢产物增多,这进一步表明了水解酸化的作用是将难降解的有机物转化为易降解的有机物。e300/e400可以用来表征腐殖化程度,该值越大,则代表腐殖化程度越低。由表2中可以看出,废水中的e300/e400由原先的1.79,经电解-水解酸化-dmbr工艺处理后增加至5.18。这表明了造纸废水中溶解性有机物的腐殖化程度大大降低,对类腐殖酸和类富里酸物质去除效果变好。e445/e665可以用来表征苯环中碳骨架的聚合程度,该值越大,则代表苯环中碳骨架的聚合度越小。由表2中可以看出e445/e665的值由1.94增加到了7,表明了随着在废水的处理过程中苯环中的碳骨架聚合度聚合度越来越小。

表2不同取样点dom的uv-vis吸收值

图4为不同取样点dom分子量分布图,可进一步证明uv-vis所得出的结论。在取样点1出,分子量分布在0.1~1mda的物质占总分子量分布的20.7%。由图4中可以看出,经电解处理后小分子所占比例增加但增加比例较小,小于100da的小分子物质有原先的27.9%增加至30.7%。而经水解酸化池处理后小分子所占比例增加至41.3%。这与cod、toc、e254/e365和sr等值的趋势相符合。

3、污水处理过程中dom的荧光光谱图分析:

3.1不同取样点的荧光光谱图

各取样点的荧光光谱图如图5所示。图5中共出现三个明显的特征荧光峰,分别为高激发波长色氨酸荧光峰(峰a,ex为270~280nm,em为320~350nm)、紫外光区富里酸荧光峰(峰b,ex为240~270nm,em为370~440nm)和可见光区富里酸荧光峰(峰c,ex为310~360nm,em为370~450nm)。由图5中可以看出,在取样点2处峰a强度增大,在取样点3处,峰a的强度明显增大,这是由于在水解酸化池内由于水解酸化菌和厌氧菌的作用下,部分溶解性蛋白质被水解酸化为从而产生了大量的类色氨酸类的物质,导致了水体中的色氨酸含量增大。而在进入了dmbr池后,由于好氧微生物的代谢作用,一部分的色氨酸类物质被消耗降解,所以荧光峰的强度大幅度的减弱。而样品5中色氨酸的强度进一步减小表明了dmbr池中的膜组件对色氨酸一类的物质有一定的截留作用。样品2中,峰b有成峰的趋势。这是由于经电解处理后,废水中的难以生物降解的大分子被破坏,小分子物质含量增加,在水解酸化池内峰b强度达到最大。随着反应的进行,峰b强度减小,富里酸被降解为其他物质。

3.2荧光参数分析

反应器在运行过程中各取样点的dom特征荧光峰的荧光强度、荧光峰的中心位置、特征荧光峰强度总和、荧光指数(fi)、腐殖化指数(hix)和生物源指数(bix)见表3。根据荧光峰的中心位置及强度的变化可以反映出各取样点的溶解性有机物的变化。由表3中可以看出,废水经过电解/水解酸化/dmbr工艺处理后,峰a、峰b、峰c荧光强度都有较大的减弱。峰a得荧光强度由1547降低至659.7;峰b的荧光强度由1806降低至736.2;峰c的强度由893.6降低至286.5。峰a、峰b、峰c的特征荧光峰的中心位置较取样点1都发生了一定的蓝移或红移。蓝移的原因与氧化作用而导致了物质的结构发生了一定的变化有关,红移的原因与荧光基团中羰基、胺基、羟基和羧基的增加有关。

fi通常用来表征dom中类腐殖质来源与特性,如富里酸、腐殖酸等。当fi>1.9时,表明样品中的类腐殖质主要来源于微生物的新陈代谢而产生;当fi<1.4时则表明样品中的类腐殖质主要来源于陆源输出。由表3中可以看出,fi值的范围为1.5~2.49,平均值为2.05。由此可以得出工艺处理废水过程中的类富里酸主要是由于微生物的新陈代谢而产生hix通常可以用来表征dom的腐殖化的程度或成熟度。当hix<3时,则代表dom中以生物源为主导。由表3中可以看出,在废水处理过程中该值为1.13~1.46,平均值为1.26,所以dom主要是由于微生物的代谢而产生的。bix通常用来表征微生物新陈代谢而产生的有机质与外源有机质间所占比例。由表3中可以得出,bix的范围为1.34~1.76,平均值为1.63。当bix>1.0时,有机质的来源为微生物活动而产生的。由此可以得出,组合工艺中dom主要由微生物的活动而产生的。

表3不同取样点dom中荧光特性

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围,则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1