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濰坊濰東水處理設備有限公司
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閱讀：40發(fā)布時間：2019-9-3
10噸/天一體化污水處理設備廠家
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微生物在持久性有機污染物的遷移轉化乃至終從環(huán)境中消失的過程中占有重要的地位.微生物法作為一種具有廣泛適用性的修復技術, 發(fā)展相對成熟, 具有經濟、且降解*的優(yōu)勢.在TBBPA的微生物去除方面盡管報道了許多研究成果(Gerecke et al., 2006;Peng et al., 2014), 但不管是混合還是純培養(yǎng)系統(tǒng), 都存在降解緩慢、周期長等不足(鄭政偉等, 2010).鑒于此, 作為開發(fā)強化去除典型溴代阻燃劑TBBPA的重要一環(huán), 本研究擬將微生物處理法與鐵還原法兩種修復技術結合, 采用厭氧微生物與Fe-Ni雙金屬聯合體系來強化去除水體中的TBBPA.同時, 對聯合體系的去除效果及其影響條件進行探討, 為TBBPA的去除提供新的思路.
實驗方法2.2.1 Fe-Ni雙金屬材料的制備
Fe-Ni雙金屬材料的制備參照Luo等(2012b)的方法, 利用液相置換法將溶液中的鎳離子置換到鐵表面, 從而形成Fe-Ni雙金屬材料.具體操作如下：
將還原鐵粉過100目篩, 稱取1.0 g過篩后的鐵粉于小燒杯中, 用10 mL 5%的鹽酸洗滌5 min, 然后用超純水洗滌5次, 再將其轉移到100 mL血清瓶中, 加入50 mL一定濃度的NiCl2溶液(根據所需要的Ni負載率配置一定濃度的NiCl2溶液), 用膠塞塞好, 通入氮氣5 min, 再轉移到恒溫振蕩器中(30 ℃, 150 r · min-1)振蕩2 h, 然后用超純水洗滌5次, 抽濾回收固體物質, 用無水乙醇洗滌3次, 將制備好的Fe-Ni雙金屬材料置于干燥箱中(60 ℃)干燥9 h, 取出后過100目篩置于干燥器中備用.
富集及培養(yǎng)TBBPA降解菌群
從前述的馴化反應器中抽取菌液, 將裝有菌液的50 mL離心管進行離心(4000 r · min-1, 4 ℃, 10 min), 棄用上清液并注入20 mL營養(yǎng)液待營養(yǎng)液和底部的污泥混合均勻后轉移到裝有80 mL營養(yǎng)液的125 mL血清瓶中, 再加入TBBPA母液(0.1 mol · L-1 NaOH溶液配制), 使每個血清瓶中的TBBPA初始濃度為10 mg · L-1.封口血清瓶, 利用曝氣針向血清瓶中通入氮氣15 min置換瓶內的空氣.避光于恒溫振蕩器中培養(yǎng)(30 ℃, 150 r · min-1).每天重復離心、更換營養(yǎng)液、添加TBBPA、曝氣等步驟.
模擬生化反應器法
模擬生化反應器法是在模型生化反應器(如曝氣池模型)中進行的，通過在生化模型中模擬實際污水處理設施(如曝氣池)的反應條件，如：MLSS濃度、溫度、DO、F/M比等，來預測各種廢水在污水處理設施中的去除效果，及其各種因素對生物處理的影響。
由于模擬實驗法采用的微生物、廢水與實際過程相同，而且生化反應條件也接近實際值，從水處理研究的角度來講，相當于實際處理工藝的小試研究，各種實際出現的影響因素都可以在實驗過程中體現，避免了其他判定方法在實驗過程中出現的誤差，且由于實驗條件和反應空間更接近于實際情況，因此模擬實驗法與培養(yǎng)液測定法相比，能夠更準確地說明廢水生物處理的可行性。
但正是由于該種判定方法針對性過強，各種廢水間的測定結果沒有可比性，因此不容易形成一套系統(tǒng)的理論，而且小試過程的判定結果在實際放大過程中也可能造成一定的誤差。
綜合模型法
綜合模型法主要是針對某種有機污染物的可生化的判定，通過對大量的已知污染物的生物降解性和分子結構的相關性利用計算機模擬預測新的有機化合物的生物可降解性，主要的模型有：BIODEG模型、PLS模型等。
綜合模型法需要依靠龐大的已知污染物的生物降解性數據庫（如EU的EINECS數據庫），而且模擬過程復雜，耗資大，主要用于預測新化合物的可生化性和進入環(huán)境后的降解途徑 。
除以上的可生化性判定方法之外，近年來還發(fā)展了許多其他方法，如利用多級過濾和超濾的方法得到廢水的粒徑分布PSD（particle size distribution）和COD分布來作為預測廢水可生化性的指標；利用耗氧量、生化反應某端產物、生物活性值聯合評價廢水的可生化性；利用經驗流程圖來預測某種有機污染物的可生化性。
綜上所述，目前國內外對于廢水的可生化性判定方法各有千秋，在實際操作中應根據廢水的性質和實驗條件來選擇合適的判定方法。
在廢水的厭氧生物處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響、制約，形成復雜的生態(tài)系統(tǒng)，此生態(tài)系統(tǒng)在UASB反應系統(tǒng)中直觀表現為顆粒污泥。有機物在廢水中以懸浮物或膠體的形式存在，它們的厭氧降解過程可分為四個階段。（1）水解階段，微生物利用酶將大分子切割成小分子；（2）發(fā)酵（或酸化）階段，小分子有機物被發(fā)酵菌利用，在細胞內轉化為簡單的化合物，這一階段的主要產物有揮發(fā)酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨和硫化氫等；（3）產乙酸階段，此階段中上一階段的產物被進一步轉化為乙酸等物質；（4）產甲烷階段，在此階段乙酸、氫氣、碳酸等被轉化為甲烷、二氧化碳。上述四個階段的進行，大分子有機物被轉化為無機物，水質變好，同時微生物得到了生長。
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