苯酚废水的电化学氧化-生物降解工艺研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zhengyunemo
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苯酚是一种有生物毒性而且难生物降解的有机污染物,是当前水质与水处理中影响广泛、危害严重的污染物之一。电化学氧化法虽然可以完全矿化苯酚,但存在费用高的缺点因而无法广泛应用。本文采用了电化学-生物联合工艺对400mg/L的苯酚进行降解,首先利用电化学氧化技术降解苯酚,打断苯环,提高废水的可生化性,在此基础上接入到生物工艺中继续降解。系统地研究了苯酚在Pt电极和Ti/RuO2-TiO2电极上的电化学氧化过程,考察电解工艺对电化学降解和废水可生化性的影响,驯化出兼性厌氧耐盐菌和好氧耐盐菌,借助海藻酸钠载体将好氧耐盐菌行进固定化。考察了微生物对苯酚电解废水的生化降解性能。研究结果如下:(1)经驯化后,兼性厌氧耐盐菌的数量稳定在1.0×105个/mL左右;好氧耐盐菌的数量稳定在1.0×106个/mL左右,同时优势菌种形成。好氧耐盐菌的固定化研究表明,固定化微生物对电解废水的COD去除效果高于游离微生物。(2)苯酚电化学氧化工艺选择的条件不同,COD的去除效果和废水的可生化性有很大差别。支持电解质的选择对苯酚的电化学氧化过程有重要影响,在氯离子体系中电化学氧化会产生氯酚,但随着电解的进行而逐渐消失。苯酚在Pt电极上电化学氧化最佳降解条件是:pH为9,电流密度60mA/cm2,NaCl浓度20g/L。在此条件下,电解时间150min时,废水的苯酚检测不出,COD降低到451mg/L,BOD达到167mg/L,B/C达到0.37,采用兼氧—好氧工艺对Pt电极电解废水降解表明,先用兼性耐盐菌处理2天,COD将降低到317mg/L,B/C达到0.65,生化性明显提高;再用好氧固定化小球处理2天,COD降低到35mg/L,COD最终去除率为96%。(3)循环伏安测试表明苯酚在Ti/RuO2-TiO2电极上的氧化电位为0.83V,较Pt电极(0.65V)高。苯酚在Ti/RuO2-TiO2阳极上降解的最佳条件是:pH为10,电流密度60mA/cm2,NaCl浓度20g/L。在此条件下,电解时间150min时,废水中的苯酚检测不出,COD降低到519mg/L,BOD达到156mg/L,B/C达到0.3,此时废水的可生化性最大。采用兼氧—好氧工艺对Ti/RuO2-TiO2电极的电解废水降解表明,先用兼性耐盐菌处理,COD降低到384mg/L,B/C达到0.54;再用好氧固定化小球处理,在Ti/RuO2-TiO2电极上降解的苯酚废水其COD降低到74mg/L,COD最终去除率为92%。
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