零價(jià)鐵強(qiáng)化厭氧微生物降解2,4,6-三氯酚及機(jī)理研究.pdf

1、本文以2,4,6-三氯酚為目標(biāo)污染物,分別對(duì)單獨(dú)厭氧微生物和零價(jià)鐵/厭氧微生物馴化的污泥體系降解2,4,6-三氯酚的特性進(jìn)行了初步探索;并對(duì)零價(jià)鐵與厭氧微生物聯(lián)合體系的影響因素進(jìn)行了考察;在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究2,4,6-三氯酚在不同還原環(huán)境下的降解性能,并進(jìn)一步考察了硝酸鹽還原條件下不同碳源的影響;試驗(yàn)還研究了該體系在不同初始pH值時(shí)2,4,6-三氯酚的還原脫氯和零價(jià)鐵的腐蝕對(duì)降解效果的影響,試圖揭示聯(lián)合體系的復(fù)雜作用機(jī)理。結(jié)果表明:

2、r>　　(1)以葡萄糖為共基質(zhì),單獨(dú)厭氧微生物和零價(jià)鐵/厭氧微生物兩種體系均能降解2,4,6-TCP,馴化過程中加入零價(jià)鐵后對(duì)體系的影響表現(xiàn)為微生物適應(yīng)期縮短,2,4,6-TCP去除率提高,加速馴化進(jìn)程。
　　(2)零價(jià)鐵/厭氧微生物聯(lián)合體系降解初始濃度為25 mg/L的2,4,6-TCP最優(yōu)條件為:污泥接種量289.0 mgVSS/L,Fe0投加量1.0 g/L,初始pH值8.0,葡萄糖量0.5 g/L。
　　(3)硝酸鹽

3、還原條件顯著抑制了2,4,6-TCP的還原脫氯,硝酸鹽還原活性隨著硝酸鹽濃度的升高而升高。加入5 mmol/L硝酸鹽時(shí),2,4,6-TCP降解產(chǎn)物為2,4-DCP和4-MCP等低氯酚,并出現(xiàn)4-MCP積累現(xiàn)象。
　　(4)實(shí)驗(yàn)體系中2,4,6-TCP還原脫氯菌不是一種反硝化細(xì)菌,當(dāng)同時(shí)存在2,4,6-TCP與硝酸鹽時(shí),體系先發(fā)生硝酸鹽還原再進(jìn)行2,4,6-TCP還原脫氯。
　　(5)在硝酸鹽還原條件下,不同碳源對(duì)零價(jià)鐵/厭氧

4、微生物聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,其反應(yīng)速率常數(shù)大小依次為k(葡萄糖)>k(乙酸鹽)>k(乳酸鹽)>k(無補(bǔ)充碳源)>k(甲酸鹽)。
　　(6)硫酸鹽和混合電子還原環(huán)境均不利于零價(jià)鐵/厭氧微生物聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP。
　　(7)不同初始pH值下,零價(jià)鐵/厭氧微生物聯(lián)合體系中零價(jià)鐵可持續(xù)腐蝕產(chǎn)生電子。單獨(dú)微生物在初始pH值為9.0時(shí)對(duì)目標(biāo)物降解效果較好,而零價(jià)鐵/厭氧微生物在初始pH值為8

5、.0時(shí)目標(biāo)物降解效果較好。零價(jià)鐵腐蝕產(chǎn)物Fe2+和Fe3+對(duì)2,4,6-TCP的降解有一定的抑制作用,且隨著Fe3+濃度的增加對(duì)2,4,6-TCP的抑制作用有所增強(qiáng)。
　　(8)零價(jià)鐵的參與使微生物對(duì)有機(jī)物的需求量減小,COD去除率相應(yīng)降低。ETS活性與2,4,6-TCP殘余濃度有一定的相關(guān)性。
　　(9)零價(jià)鐵/厭氧微生物聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP主要途徑是:2,4,6-TCP→2,4-DCP→4-CP,并出現(xiàn)4-CP