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我国不仅是世界第一染料生产大国,而且是世界第一染料出口大国,已经成为世界染料生产、贸易的中心。染料在给人们带来绚丽并产生经济效益的同时,也产生了大量的废水,给水环境造成了巨大的影响。
本文对微电解技术进行了初步研究,提出了铁炭微电解一生化组合工艺;改进了UASB的反应器结构;选择了合适的方法成功驯化了能有效降解实际染料废水的厌氧和好氧生物菌群,并同时对生物降解反应的最佳条件及参数进行了讨论;最终考察了本文研究工艺的可行性。本论文主要结果如下:
1.微电解处理染料废水的最佳条件为pH2~4之间,反应时间2小时,此时色度去除率超过90%,CODcr去除率近50%,B/C从0.1提高到0.4,可生化性大幅提高。
2.微电解处理PTA废水的最佳条件为pH4.0,反应时间60min,Fenton氧化的最佳条件是[H2O2]=0.6g/L,pH3.0,反应时间120min;经微电解-Fenton氧化组合处理后,PTA废水TOC总去除率超过70%。色谱分析的结果证明:对苯二甲酸被部分氧化成苯甲酸,而且苯甲酸等有机物均有不同程度的降解,有利于废水后续生化处理。
3.改进后的UASB反应器使染料出水分离效果更好,反应最佳水力停留时间为32h,最佳有机负荷维持在1.5kgCOD/m3·d,此时CODcr去除率稳定在60%以上。
4.用厌氧出水对本实验室保藏的PA-18菌株进行驯化,发现该菌株对此染料废水的CODcr去除率保持在90%以上,同时研究了有机负荷及粉末性活性炭对处理效果的影响。
5.设计了一套120L/d的处理装置,采用了铁炭微电解-生化组合工艺处理染料废水。结果表明:该工艺对染料废水有很好的处理效果,最终出水CODcr为60~100mg/L,达到工业水污染物排放一级标准(GB8978-1996),处理成本仅为1.57元/t。