橡胶促进剂M盐废水生物处理技术研究_精品文档.pdf

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第8卷第1期2仪犯年2月央会省环境争报Joll川目ofsafety助dEn比吧ntVOI.SNo.1Feb，么刃吕文.幼号:

1仪月硕理衬（勿以用）01魂幻洲以抖橡胶促进剂M盐废水生物处理技术研究农少梅，2，刘纯新2，张树增，李雾2，李挥东2（1北京化工大学化学工程学院环境工程系，北京1（XX）29;2中国环境科学研究院，北京11叉x12）摘典:

为探讨徽生物技术在橡胶促进剂M盐废水处理中的应用.利用高效优势菌强化矛0工艺对像胶促进剂M盐废水进行处理，整个系统运行过程分为污泥的培养与驯化阶段及稳定运行阶段。

在稳定运行阶段COD。

平均去除率达卯.71%，氮氮平均去除率达78.31%。

以M矛今、Fez、时令、N产为4个影响因子，通过正交实验分析无机离子对橡胶促进荆M盐废水中有机物降解的促进作用。

由实验数据的极差大小可知.各无机离子对优势复合菌降解橡胶有机废水的影响从大到小依次为:

Mn平今、Fe:

今、N产今和M扩今。

4种离子最佳质最浓度组合为:

0.，”叱/L的MnZ奋、1.oomg/L的FeZ十、35.01119/L的M扩和0.025吨/L的NiZ今。

关.甸:

环境工程;橡胶促进剂M盐废水;扩0工艺;优势复合菌;无机离子中田分类号:

X703.1文献标识码:

A0引言像胶助剂是橡胶工业主要原材料之一，据不完全统计，么刃3年我国橡胶促进剂产量约为83.SWa，其中促进剂M盐的产t为21.4扮alJ，占促进剂生产总量的25.64%，是我国目前生产量最大的促进剂。

工业生产促进剂M盐（2一硫醇基苯并魂哇，2一MerCaPtD比卿thiaZOle），是由苯胺、二硫化碳、硫磺为原料经高温高压缩合成粗制品，再经酸碱法精制而得21。

M盐生产过程中产生大量的工业废水，其中含有未反应物、中间产物、助剂等有毒有害物质3，直接排放到环境中必将造成极大危害。

自ZD世纪70年代，国内外学者提出采用生物降解此类难降解有机废水的新思路后1司，采用生物技术处理橡胶工业有机废水逐渐成为研究的热点，1。

国内对生产M盐产生的橡胶废水处理做了大量工作，但尚未取得很好的效果。

本文将已筛选出的优势菌种经复合培养、污泥驯化和模拟实验，探讨优势复合菌降解含M盐废水的最佳工艺条件，为其实际应用莫定基础。

用常规方法图。

1.3菌种的筛选与扩培将取自M盐废水池的污泥稀释后，取其上清液，在含10%M盐废水的培养基平板上划线，经32恒沮培养48ho挑取不同类型的菌落在斜面上划线，反复分离纯化后，挑取生长良好的8株菌，保存于牛肉蛋白膝斜面。

将筛选分离出来的8株菌（分别属于微球菌属、短状杆菌属、肾杆菌属、短芽抱杆菌属、芽抱八叠球菌属、纤维单胞菌属、芽抱杆菌属、类芽抱杆菌属）“接人牛肉蛋白陈液体培养基富集培养，于摇床中32恒温震荡培养sd，以5以X）r/面n离心分离菌体10min，制成一定浓度的菌悬液，即为降解实验用的菌液。

因筛选出的8株菌均为兼性菌与好氧菌，所以在本次实验中将其分别投人缺氧池与好氧池中进行废水处理。

2结果与讨论2.1工艺流程实验采用扩0工艺，废水经厌氧反应器和缺氧反应器，最后进入好氧反应器。

反应器运行两个月后，出水CODct可稳定降解至粼刃口岁L以下，达到所要求的排放标准。

实验处理M盐废水所采用的工艺流程详见图1。

系统人水流量控制在SUd。

集水池起调节水质的作用。

初沉池可去除废水中的部分悬浮物，降低废水中所含的颖位物。

厌氧池的厌氧酸化作用可使废水中的大分子有机物，断裂成小分子有机物，环状有机物部分开环成链状有机物，提高废水的可生化性。

一般来说水解酸化池的水力停留时间都较短，但是由于M盐废水对微生物的剧毒性与难生化性，因此在本次实验需要适当延长厌氧处理池的水力停留时间，设为__二_、，BO认___._._一24“。

原水未经处理之前云瑟”。

3，属于难生化性废水，经厌氧处理后旦旦马COD0.4（见表2），因此，厌氧处理可显著提高M盐废水的可生化性，同时厌氧处理可去除部分c0Dcr，减轻后续工艺处理的有机负荷。

厌氧池内设有搅拌设备，搅拌作用可使微生物与有机废水充分接触，提高废水的处理效率。

缺氧池内主要进行反硝化反应，废水中的氮氮在嗓气池中被氧化为硝态氮和亚硝态氮，回流至缺氧池中被反硝化菌还原为氮气逸出，达到脱氮的目的。

缺氧池内置搅拌器，缓慢搅裹1度水和纳污水体水质Ta目el伽团ty讨.侧的”.妇，.dr翻刘衬电，.妇绪1材料与方法1.1度水来谏与水质实验所采用的有机废水取自某化工厂生产M盐的废水他，处理出水要求排人集中污水处理站。

原水水质与纳污水体水质详见表1。

1.2分析方法化学需氧量（coDcr）、州值、BO几及N氏一N的测定均采COD丫（吨L一）犷苯胺硝基苯声质t浓度/质量浓度/质量浓度/（吨L一）（吨L一）（吨L一）Nl玛（吨、N/L一）原水接纳水43以）哎50071024幻7512020一96ZD3078哎10101010.收稿日期:

么刃，一璐一幼作密简介:

农少梅，硕士研究生，从事水污染控制工程研究;李捍东（通讯作者），研究员，博士，从事环境徽生物及水处理技术研究，11_腼_山幻9163.。

口1扩0工艺流程.研.1皿口内，目.心犷op州趁泊.34万方数据2佣8年2月农少梅，等:

橡胶促进剂M盐废水生物处理技术研究Feb，么刃吕芝路菠米100908070印50403020100翎500姗500翎500翎500翎5000咤即44ff，J22ll石日。

衰2厌级池出水BO玩/CO。

T曲触2砂0氏/COD。

对.触.钊角触.目，倒扭r时间蔽COD丫（吨L一）BoD，/（吨L一）Bo几/con。

U八UU1000月，654736，山6U44月，-.000000第27d第33d第男d第47d第印d37田33肠35印37即20肠38肋9862么X）2洲X）1创刀例刀1峨X）口2林定运行阶段进出水中CODcr变化迷哥菠报卯807060匆40302010阳朽40353025加1510石旨孟城咤叶U拌，使水中的溶解氧00小于0.2.砂L，本次实验混合液回流比为3.5一5，水力停留时间为24。

好氧池采用改良型活性污泥法，内里顺粒状高分子填料，并投加优势菌群，好氧池水中的溶解氧（00）控制在2一3口岁L，水力停留时间为22。

2.2厌权污泥的培养与驯化本阶段旨在驯化厌氧徽生物，使之逐渐适应橡胶促进剂M盐废水。

所采用的接种污泥来自垃圾渗滤液的UASB反应器，加人的泥量约占厌氧反应器容积的30%。

废水中添加适量的磷酸二氢钾和硝酸钠等营养物质，并控制进水的co飞值。

厌氧反应器中污泥的驯化周期分为4个阶段:

第1阶段控制进水Conct为1侧刃口9/L，第2阶段为2侧x，吨/L，第3阶段为3以刃口岁L，第4阶段M盐废水不经稀释直接进入厌氧反应器。

驯化阶段维持印d左右，出水c0Dcr基本稳定，驯化阶段结束。

2.3好妞污泥的培养与翻化好氧池中投人的污泥约为容积的30%，加人的优势菌液与高分子颗粒填料各为容积的10%，加人一定量的M盐废水，添加适量的磷酸二氮钾、硝酸钠等营养物质。

控制水中的COD。

为1姗叫/L，闷曝，每Zd补充一定t的菌液。

sd之后，填料上会有1层薄的生物膜，说明好氧池徽生物挂膜成功。

好氧池徽生物挂膜完成后，将其与缺氧池串联起来进行同步驯化，逐步提高进水M盐废水的co飞，使系统适应较高浓度的进水。

第1阶段进水CODct为绷m岁L，第2阶段为1喇刃口了L，第3阶段为1“刃口岁L，整个驯化阶段维持3odo2.4系统称定运行阶段的污染物去除性能在厌氧池与好氧池污泥驯化完成后，将整个工艺申联起来运行。

每天监测出水水质，连续15d，出水都比较稳定，则系统进人稳定运行阶段。

从第16d起，系统开始稳定运行，连续运行18d，系统进出水COD。

水质变化情况见图2。

由图2可看出，系统18d的连续运行中，进水CO飞平均为4080口岁L，出水c0Dct平均为377叱/L，coD。

平均去除率为卯.7%，最高去除率达95.0%。

连续运行Zld，系统进出水氮氮变化见图3。

从图3可知，氛氮平均进水质t浓度为23.7哪/L，平均出水质t浓度为5.1口名/L，平均去除率为78.3%，最高去除率可达86.2%。

2.5无机离子对优势菌降解效.的影晌实验选用M矛今（MIOD从。

）、时+（R耘4残0）、M矛辛（M续幻抽.7HZo）和NiZ（Ni仇ZHZo）4种无机离子作为4个因素，分别以4种不同的质t浓度为水平，依据表3进行卜（4）的正交实验。

在沮度为20、相同曦气量的条件下，经过24h的降解后，侧定废水中的c0Dcr降解率，得到实验数据分析表，见表40n已.ZC加.参dCOD0du均呵滋.日y脚d如门.倪训峨加位加叮目曰.进水氮氮一出水氨氮去除率16111213141721北口3称定运行阶段进出水中刊习，一N质，浓度变化r坛30b.叫乒吐NH，一NO.叫戈目加山.血内嗯目“团y拼南一户峨加口加盯时.T.b卜3衰3正交实脸设计肠翻沙成目，.口.脚目口.加吐水平因紊AM护+质量浓度/（叱L一）因家BFez奋质量浓度/（业L一）因素CM矛令质量浓度/（叱L一1）因素DNiZ今质量浓度/（呱L一）0.01000.02500.以000.0幻00000881421路书朋期期绷0。

12500.25（）00.37500.州刃0.二2内J4根据表4实验数据的极差大小可知，各无机离子对优势复合菌降解橡胶有机废水的影响从大到小依次为:

M矛、扮+、NiZ+和M扩+。

M矛+是一种微量元索，是微生物维持正常生长发育所必需的，它可刺激徽生物的生命活动。

Fez+是细胞色素氧化酶和过氧化氢酶结构的一部分，在级的活化过程中，铁起着很重要的催化作用;Fez本能与水中的多种组分发生氧化还原反应，将大分子物质氧化为小分子物质，使难降解物质转变为易降解物质，同时Fez乎被氧化成Fes小，其水合物具有较强的吸附一絮凝作用阁。

Niz+对微生物的生长有促进作用，特别是对厌氧微生物的生长和生物化学反应更为重要。

M扩今在细胞质合成及糖的分解过程中起活化作用，在细胞中起稳定核糖体、细胞质和核酸的作用，并参与菌绿家的合成;不同徽生物对镁的需求量不同，革兰氏阳性菌对镁的需求量比革兰氏阴性菌大10倍，J。

因本实验筛选出的8株优势菌均为革兰氏阳性菌，所以在优势菌降解橡胶工业废水的过程中，徽生物对镁的利用率较大。

由数据分析表可知，上述35万方数据Vof.SNo.1去会寿环;魂矛权第8卷第1期衰4实脸效据分析斑T创日e4R.目t公盆曰喊实验序号COD。

去除率/%朽1233价巧07肠183200伪肠3378肠05637469肠的737370636867肠73767074实验方案AIB