腐殖酸对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响试验研究

摘要

水污染已经成为全国共同关注的话题，生活污水中的重金属会影响生物处理过程，造成出水水质的恶化。而找到应对重金属毒害的方法措施是污水处理厂目前迫待解决的问题。铜离子是污水中常见的有毒有害物质，它能被活性污泥吸附去除；同时，HA也是水体中常见的天然物质，能被活性污泥吸附，也能吸附金属离子；而铜离子被活性污泥和HA吸附后，能改变污泥吸附和HA的吸附位点。本论文通过SBR的工况研究、持续负荷以及冲击负荷的试验，研究HA对于SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响；同时对污泥活性、EPS中多糖和蛋白含量等的变化做出分析，从理论上解释HA对活性污泥吸附去除铜离子的影响。通过监测出水中CODcr浓度、氨氮浓度、铜离子浓度、HA浓度、EPS、TTC-ETS或者SOUR等指标，研究HA对于SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响。　　HA对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的工况试验结果表明，当HRT为20h，SRT为20d时，进水铜离子浓度为2mg/L，HA浓度10mg/L的条件下，系统出水中CODcr浓度、氨氮浓度、HA浓度和铜离子的浓度较低，分别为23mg/L、0.2mg/L、0.12mg/L和0.089mg/L，去除率分别为92.65％、99.42%、96.98%和95.55%。在10mg/LHA作用下，不同的进水铜离子浓度（2-6mg/L）对出水中氨氮和HA浓度没有明显的影响，而对于出水中CODcr浓度和铜离子浓度影响较大，并且随着进水铜离子浓度的增加，其出水CODcr浓度、铜离子浓度也明显增加。在本次试验中的IC50为2.5mg/L。进水中HA的浓度变化对于出水中CODcr浓度、氨氮浓度、HA浓度和铜离子浓度并未有明显趋势。　　在较优运行条件下，进行铜离子持续负荷运行，试验发现，2mg/L铜离子和10mg/L的HA的持续作用下，随着铜离子的持续投加，出水中CODcr浓度先增加后减小，而氨氮浓度和铜离子浓度不断增加，在试验末期上升至一个稳定的范围。同时发现HA的投加可以减少铜离子对活性污泥毒害，减少活性污泥分泌多糖和蛋白。　　在铜离子冲击负荷试验中发现，在5mg/L铜离子冲击作用下，HA的投加不会影响出水中CODcr浓度和氨氮的浓度。随着进水铜离子浓度的不断升高，分别达到10mg/L、20mg/L和30mg/L时，HA可以减少出水中CODcr浓度和氨氮浓度；而出水中的铜离子浓度与HA浓度不管投加HA与否，均在恢复末期保持较低浓度。同时发现，HA的投加可以减小体系内DO的突跃以及多糖和蛋白的分泌，减少冲击负荷下铜离子对活性污泥的毒害。在恢复期间多糖不断减少，而蛋白呈现先增加后减少的趋势。

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1 绪 论

1.1 腐殖酸吸附重金属的研究进展

1.2 SBR研究现状与进展

1.3 研究目的与内容

2 试验材料及方法

2.1 试验材料

2.2 试验试剂、仪器与测定方法

2.3 试验方法

3 HA存在下SBR中活性污泥吸附铜离子工况研究

3.1 HRT对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响

3.2 SRT对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响

3.3 铜离子浓度变化对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响

3.4 HA浓度变化对SBR中活性污泥吸附去除铜离子的影响

3.5 小结

4 持续运行下铜离子和HA对SBR处理性能的影响

4.1 出水有机物和氨氮浓度的影响

4.2 出水HA浓度的影响

4.3 出水铜离子浓度的影响

4.4 持续负荷下HA对SBR处理铜离子污水的机理初探

4.5 小结

5 冲击负荷下SBR处理性能试验研究

5.1 不同铜离子冲击负荷下HA浓度对SBR处理效果的影响

5.2 冲击负荷下HA对SBR处理铜离子污水的机理初探

5.3 小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文