Fenton預氧化-生化法處理聚丙烯酰胺污水的實驗研究.pdf

1、聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，簡稱PAM)是一種線型的水溶性聚合物，以其相對高分子量和低濃度水溶液的高粘性而被廣泛用來提高原油的采收率。隨著各個油田相繼采用聚合物驅(qū)以提高原油采收率，含聚污水的數(shù)量正在逐年增加。由于PAM是高分子聚合物，所以含有聚丙烯酰胺(PAM)的污水具有粘度大，可生化性差，難生物降解的特點。眾所周知，聚丙烯酰胺雖然無毒無害，但其降解后的單體丙烯酰胺(acrylamide，AM)卻會傷害人和動物的周圍神經(jīng)系

2、統(tǒng)。而且，聚丙烯酰胺在大多數(shù)應用領域的最終歸屬為進入地表水或地下水，而含有聚丙烯酰胺的污水不僅會改變水的理化性質(zhì)，而且聚丙烯酰胺本身對化學需氧量(chemicaloxygen demand，COD)也有貢獻，且可能會因為解聚而釋放丙烯酰胺。因此，如何處理含聚污水一直是環(huán)境保護者研究的一大難題。 論文的研究內(nèi)容分為五部分。第一部分是文獻綜述：第二部分是Fenton預氧化提高油田含聚污水的可生化性；第三部分是油田含聚污水的生化處理；

3、第四部分是Fenton預氧化.生化法處理油田含聚污水的室內(nèi)模擬實驗；第五部分是結(jié)論與展望。 該論文以勝坨含聚污水為研究對象，由于含聚廢水的BOD5/COD值很小，可生化性較差，若直接采用生物處理，處理效果差，所以本論文擬將物化法與生物法結(jié)合，在生物處理前進行預處理，提高廢水的可生化性。通過實驗研究，主要研究結(jié)論概括如下： 1.通過Fenton預氧化來處理含聚污水，提高其可生化性。通過單因素實驗和正交優(yōu)化實驗，確定了Fen

4、ton氧化降解HPAM的最佳條件，即反應時間為40min，溶液的初始pH=4，H2O2/COD=1.0，H2O2/Fe2+=12，反應溫度為40℃。在此條件下，HPAM和COD的去除率分別達到83.8％和77.1％，BOD5/COD值也從不到0.10升高到0.40以上，HPAM的可生化性得到了明顯改善。并用含聚丙烯酰胺降解菌的活性污泥進行了對比驗證實驗，結(jié)果證實經(jīng)過Fenton氧化預處理，HPAM降解為容易被微生物利用的物質(zhì)，可生化性提

5、高，從而為含聚污水進行后續(xù)生物處理創(chuàng)造了有利條件。 2.本文從勝利油田的活性污泥中篩選出三株聚丙烯酰胺降解菌，通過比較篩選出一株降解效果較好的菌，命名為AS-2。經(jīng)生理生化鑒定和PCR-16S rDNA鑒定后，菌AS-2為脫氮副球菌。研究了AS-2.對聚丙烯酰胺生物降解的最佳條件。結(jié)果表明，當降解時間為5d，pH=8，溫度為40℃，碳源為原油，氮源為NaNO3，原油和NaNO3的含量分別為2.5 g·L-1，1.4 g·L-1時

6、，AS-2對聚丙烯酰胺的降解率達到45.23％。 3.根據(jù)所優(yōu)選出的最佳條件，用Fenton預氧化.生化法處理含聚污水進行了室內(nèi)模擬實驗。經(jīng)Fenton氧化和生化處理后的含聚污水的CODcr值和聚丙烯酰胺的去除率分別達到了93.63％和90.50％。并分別對原樣、氧化產(chǎn)物和生化降解產(chǎn)物進行紅外掃描。結(jié)果表明；Fenton氧化可能把部分聚丙烯酰胺氧化成了醛和羧酸，經(jīng)生化處理的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺降解菌主要降解了聚丙烯酰胺的側(cè)鏈，