含氮杂环化合物吲哚的缺氧降解性能研究

含氮杂环化合物叫噪的缺氧降解性能研究马娜力脚乙到刁肠了八,勿飞刀沙刀飞书含氮杂环化合物呢噪的缺氧降解性能研究一马娜李泳梅顾国维同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,自,〕摘要以好氧、厌氧作为对比,研究了含氮杂环化合物一刁弓噪的缺氧生物降解性能。主要研究在缺氧状态下叫噪的生物降解性能、适宜比、氮源的变化情况以及叫噪的缺氧降解途径。结果表明,缺氧反硝化状态下叫噪具有较好的生物降解性能。关键词叫噪好氧厌氧缺氧生物降解性能降解途径引言叫睬是一种典型的含氮杂环化合物,在杂环化学及有机化学中占有重要地位,’‘泛存在于焦化废水、医药废水、染料废水中’。叫咪呈弱碱性,低毒,难于生物降解。叫睬在传统好氧生物处理工艺中去除率很低,但经过生物脱氮「艺处理后去除率显著提高,且主要是在反硝化过程中被去除【“。本试验详细研究了叫睬在缺氧反硝化条件下的降解性能,并以相同条件下好氧和厌氧降解作为对比。试验材料和方法试验装置试验装置由组个尺寸相同的反应器组成,分别用作好氧、厌氧和缺氧反应器,反应器高,直径为,使用的有效容积为,置于℃的恒温室内。厌氧和缺氧反应器内用搅拌器搅拌,好氧反应器内采用鼓风曝气,用转子流量计调节曝气量,恒定曝气量控制在左右。废水水质和污泥驯化采用人工配水间歇运行,以因睬为碳源、为氮源,按比例投加各种微量营养元素,自来水稀释。研究好氧、厌氧、缺氧条件下叫垛的降解情况及缺氧条件下不同的比对叫睬降解效率的影响。污泥取自曲阳污水厂曝气池回流污泥,经沉淀后的接种污泥浓度约为,污泥接种量为,接种后的污泥浓度大约为。经过个多月的驯化达到了较稳定的污泥性能和去除效率,污泥浓度稳定在左右。试验方法及分析方法好氧反应器的运行方式为瞬间进水、曝气、沉淀厌氧和缺氧反应器的运行方式为瞬间进水、搅拌、沉淀,惟一的差异在于缺氧进水中加人大量的作为反硝化的氮源,而好氧、厌氧中仅加入微量的。作为微生物生长所需的氮源。各段的停留时间根据不同的情况而定。在试验期间各反应器的溶解氧控制为好氧二一、厌氧、缺氧一一。实验中分析项目有叫睬紫外分光光度法一一蔡胺分光光度法一马钱子碱法、标准重量法一精密数显酸度分析岛津公司一气相色谱仪和岛津公司一气相色谱质谱联用仪。结果与讨论好氧条件下的降解情况叫睬属于中等程度挥发有机物,据何苗等对叫国家自然科学基金资助项目,编号。第一作者马娜,女,年出生,年毕业于华中科技大学,现为在读硕士研究生。该文作者还有郑广宏。一一油歼伟种奋年第卷第期力刀刀助刃肠口刀,细‘习泛泞留刀巧刀,︵闷谕舀︶恻妊爹警︵、︸切日︶剑爱彗一留寸句卜一叫睬初始浓度一眯初始浓度一叫睬初始浓度八一口引味初始浓变。一寸,一睬初始浓度岁比一叫睬初始浓度‘一噪初始浓度。泣,价‘尸‘奋‘刃‘,、,伪︼气一,图不同叫噪浓度的厌氧降解曲线图不同浓度叫噪的好氧降解曲线睬的空曝实验研究,发现经空曝后,去除率为。本实验将曝气量控制在,得到吹脱率大约为·,在本实验中可以忽略叫垛的好氧曝气吹脱作用,认为吹脱率为零。图是不同浓度情况下的叫睬好氧降解曲线。从图中可以看出,叫睬好氧降解与其浓度无关,本实验中得到的因垛好氧降解规律符合零级反应动力学,以叫睬初始浓度为例,叫睬降解速率约为·’,。厌氧条件下的降解情况图为不同浓度酬睬的厌氧降解曲线,可以看出,因睬的厌氧降解分为个阶段。在反应开始后的大约内叫睬降解相对较快,这是厌氧污泥的吸附作用所致。后的一段时间内叫睬的降解曲线比吸附阶段平缓,这是由于污泥降解叫垛的同时释放前期吸附的叫睬,使得叫垛表观降解速率减慢,图中叫垛降解过程符合零级反应动力学,降解速率约为·’。在反应后期,降解速率又开始变快,这可能是因为被吸附的叫睬已基本被降解。这说明虽然因垛是一种难于厌氧生物降解的有机物,但只要提供足够的反应时间,也是可以厌氧降解的。缺氧条件下的降解情况适宜的氮碳比适宜的比定义为当水中的叫垛全部降解时,厂也刚好完全反硝化为,出水中几乎不存在二一,同时不考虑叫睬降解过程中产生的中间产物。本实验通过摇床实验寻求最适宜的比。表为不同浓度下比与叫睬降解率的关系。可以看出,叫睬缺氧降解的适宜比在左右,比与降解率的关系’表进水水质出水水质叫垛一闪垛一一酬垛去除率,孟,︺,才,‘,了,⋯⋯八,了,乙,‘,、︸只︺气‘,,,为理论值每呢】睬相当的为一为一与一之和为,一。一一含氮杂环化合物叫噪的缺氧降解性能研究马娜力口乙内’犷介切叨勿。沙︵﹁一训日︶侧姆已之且与叫睬自身的浓度无关。当进水大于时,酬垛降解率并没有上升,同时由于氮过量,使得出水中含有大量的一当进水小于时,由于没有足够的氮源进行反硝化,使得进水中的因睬不能完全降解。因此,只有在适宜的情况下才能使得叫睬充分降解,且出水中几乎无残余厂。理论上分解有机物需要一‘,即为,本实验研究结果仅为,这可能是因为叫睬本身含氮,提供了一部分氮