摘要
复糟酱香型白酒生产废水污染物成分极其复杂，传统“厌氧+好氧”生物处理出水COD、氨氮和TN难以稳定达标，必须进行深度处理。“微纳米O3/H2O2”技术具有高效、清洁的特点，并能够有效改善废水的可生化性，但不去除TN，因此本研究采用“微纳米O3/H2O2+前置反硝化生物接触氧化(BCO)”组合工艺对复糟酱香型白酒生产废水生化尾水进行深度处理，研究微纳米O3/H2O2单元降解COD和改善生化性的效果，探究前置反硝化BCO单元脱氮除碳的性能，探讨最佳工艺运行条件，实现出水水质稳定满足《城镇污水处理厂污染物排放》(GB18918-2002)一级A排放标准。本研究主要内容及结果如下: (1)考察不同因素对微纳米O3/H2O2单元的影响。研究发现:随着O3/H2O2摩尔比和反应时间的增加，COD和UV254去除率先增加后降低;随着O3投加量和初始pH的增加，COD和UV254去除率先增加后稳定，而O3浓度对该单元影响较小;选取各因素合适范围进行响应面试验发现，各因素对微纳米O3/H2O2影响的显著性顺序为:O3投加量＞初始pH＞O3/H2O2摩尔比，反应时间无显著影响，最佳运行参数:O3投加量450mg/L，初始pH7.65，O3/H2O2摩尔比6.0，反应时间80min，在该条件下对回归方程进行拟合验证，发现该方程对微纳米O3/H2O2运行条件的优化预测较为准确可靠。对微纳米O3/H2O2出水可生化性研究发现，当O3投加量从0mg/L增至450mg/L时，出水中BOD5先升高后降低，B/C值由0.048逐渐增至0.43，说明生化尾水经微纳米O3/H2O2催化氧化后可生化性明显改善。通过紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱分析可知，当O3投加量从0mg/L增至450mg/L时，生化尾水中类腐殖类和多环芳烃类物质荧光强度明显减弱，其峰强度总去除率大于87.50％，微纳米O3/H2O2将生化尾水中难降解大分子有机物氧化分解为小分子有机物。 (2)微纳米O3/H2O2单元出水可生化性提高，而COD、氨氮和TN仍未达标，因此采用前置反硝化BCO工艺对微纳米O3/H2O2出水深度脱氮除碳。前置反硝化BCO单元经28d启动成功，运行效果稳定，COD、氨氮和TN去除率分别维持在60％、70％和40％左右。通过分析HRT、C/N和回流比对前置反硝化BCO单元处理性能的影响，最终得到最佳运行参数为HRT6h，C/N4.0和回流比100％。 (3)最佳运行参数下，微纳米O3/H2O2+前置反硝化BCO工艺连续运行，COD、氨氮和TN进水平均浓度分别为325mg/L、11.04mg/L和31.28mg/L，出水平均浓度分别为38.42mg/L、1.86mg/L和13.21mg/L，平均去除率分别为88.19％、83.15％和57.74％，出水指标稳定达到排放标准。利用高通量测序技术对微生物群落分析，与接种污泥相比，缺氧池（DN池）和好氧池（CN池）中相对丰度增长较快的菌门为Proteobacteria(变形菌门)，该菌门是去除水中有机物主要参与者，说明微纳米O3/H2O2出水可降解有机物含量增加;DN池和CN池内相对丰度增长较快菌属为Pseudomonas（假单胞菌属）、Janthinobacterium（詹森菌属）和Chryseobacterium（金黄杆菌属），这些菌属具有反硝化功能，保证了前置反硝化BCO单元较高的脱氮性能。
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