驯化活性污泥处理含铬（Ⅵ）废水的研究

论文摘要

本文通过对普通活性污泥在Cr6+废水中进行驯化,培养出具有抗性能力的活性污泥,并考察了驯化前后活性污泥的基质降解动力学参数的变化,同时又探讨了抗性活性污泥对Cr6+吸附的影响因子,吸附等温模型和吸附动力学模型,获得了吸附的适宜条件。在原有工艺上引入了曝气工艺。为活性污泥法处理重金属废水在实际生产中的应用提供了理论基础,也为现有的普通污水处理装置改造成处理含重金属废水装置提供了依据。普通活性污泥在含Cr6+浓度为10mg/L,COD为200mg/L的进水条件下,采用SBR运行模式进行驯化,驯化20天左右,出水COD趋于稳定,保持在87%左右的去除率,认定驯化结束,驯化前后的活性污泥动力学参数变化较大。普通活性污泥:饱和常数Ks为87.35,基质最大比消耗速率Vm为0.0046,活性微生物净产率常数Yn为0.8963。抗性活性污泥:饱和常数Ks为108.53,基质最大比消耗速率Vm为0.0123,活性微生物净产率常数Yn为1.4489。抗性活性污泥在对Cr6+吸附试验中,在常温下,当Cr6+浓度为20mg/L,pH为4,吸附时间为5h,溶解氧为3mg/L,污泥浓度为15g/L时,去除率可达到98.5%。在处理实际含Cr6+废水试验中,分别采用驯化活性污泥和普通活性污泥在最佳条件下处理Cr6+浓度为15.6mg/L和COD浓度为115.3mg/L的实际电镀废水,驯化污泥组Cr6+去除率为98.2%,COD去除率为74.3%;未驯化污泥组Cr6+去除率为63.5%,COD去除率为37.8%。抗性活性污泥对Cr6+的吸附过程与Langmuir等温方程有较好的相关性,拟合公式为Ce/Qe=0.33898Ce+0.1772,R2=0.9961。准二级动力学公式能更好地描述反应过程中Cr6+的量随时间的变化关系,得出的公式为dqt/dt=3.3173（1.5065-qt）2,R2=0.9689。通过红外光谱分析,抗性活性污泥在吸附Cr6+的过程中蛋白质作为运输重金属离子的载体或与其鳌合的大分子物质起了重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 含铬废水的来源和危害
• 1.2 含铬废水的治理现状
• 1.2.1 物理方法
• 1.2.2 化学处理法
• 1.2.3 生物法
• 1.3 活性污泥法
• 1.3.1 活性污泥法去除重金属机理
• 1.3.2 活性污泥法的改进
• 1.3.3 活性污泥法的影响因素
• 1.4 活性污泥法处理重金属废水的展望
• 1.5 研究目的和思路
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究思路
• 1.5.3 主要研究内容
• 第二章 活性污泥的驯化
• 2.1 试验材料、仪器与方法
• 2.1.1 试验试剂
• 2.1.2 试验仪器
• 2.1.3 菌种来源
• 2.1.4 试验装置
• 2.1.5 营养液配置
• 2.1.6 试验方法
• 2.1.7 数据分析方法
• 2.2 试验结果
• 2.2.1 活性污泥系统耐冲击性实验
• 2.2.2 活性污泥驯化
• 2.2.3 驯化前后活性污泥动力学参数的变化
• 2.2.4 镜检观察活性污泥
• 2.3 小结
• 第三章 驯化活性污泥对六价铬离子吸附特性的研究
• 3.1 试验材料、仪器与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验仪器
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 pH值对吸附的影响
• 3.2.2 吸附时间对吸附的影响
• 3.2.3 溶解氧对吸附的影响
• 3.2.4 污泥浓度对吸附的影响
• 3.2.5 温度对吸附的影响
• 3.2.6 驯化组和未驯化组对实际含铬（VI）废水的处理效果
• 3.3 小结
• 第四章 吸附过程的数学模型及吸附机理
• 4.1 吸附过程的数学模型
• 4.1.1 吸附等温线模型
• 4.1.2 吸附动力学模型
• 4.2 吸附机理研究
• 6+被吸附的状态及吸附过程pH值的变化'>4.2.1 Cr⁶⁺被吸附的状态及吸附过程pH值的变化
• 4.2.2 污泥吸附前后的红外光谱分析
• 4.3 小结
• 第五章 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及攻读硕士学位期间研究成果