生物-电解法处理含硫酸盐有机废水应用基础研究

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1、⑦浙江大学硕士学位论文摘要随着国民经济的快速发展，我国食品、制革、医药化工等行业产生大量的含高浓度有机物和硫酸盐的废水，处理难度大，给环境带来日趋严重的影响。传统的厌氧生物处理方法中，硫酸盐往往做为电子受体被硫酸盐还原菌还原为硫化物(包括H2S、HS’、S2’)，而高浓度的硫化物会带来毒性、腐蚀性、恶臭和高耗氧量等一系列问题，排放受到了国家标准的严格限制，其非竞争性抑制也会使得产甲烷效率降低，使厌氧过程恶化甚至失败。因此，如何消除硫化物对微生物的不利影响，已成为有机废水厌氧生物处理研究中的热点。本文将电解

2、与上流式厌氧污泥床反应器(UASB)结合，开发出新型生物．电解反应器，以解除硫化物对生物反应的抑制，确保生物反应的持续进行。本文主要集中于两方面的研究，内容如下：(1)研究石墨阳极电解氧化对硫化物去除效率的影响，通过对比不同pH、电流密度、工作面积等条件下硫化钠溶液的电解情况，综合电化学循环伏安法，考察了电解系统对硫化物去除率的影响。研究了不同硫化物浓度、pH、电极面积、电流密度等条件下硫化物转化效率。结果显示，当在T=30。C、pH=7、电流密度为1m～cm2，工作面积为225cm2时，硫化物的去除率最

3、高，达到88％。该部分研究内容为有效减缓硫化物对高浓度有机废水的厌氧生物反应器抑制作用提供了技术基础。(2)设计了新型生物一电解反应器，将电解系统与生物厌氧反应器结合，UASB反应器出水部分进入电解系统，经电解氧化而后回流至UASB反应器中，以消除高浓度硫化物对厌氧生物处理的抑制。着重研究了碳硫比、硫化物、硫酸盐负荷三个因素对生物反应器效能的影响。结果显示，在原水CODcr浓度为5000mg／L条件下，硫化物抑制浓度为210．4mg／L，在此浓度下，UASB反应器COD去除率由80．9％下降至52．9％。

4、加入电解系统后，当电流密度为1．0mA／m2、工作面积为225cm2时，可以使COD去除效率从52．9％回升到63．7％，然后一直保持稳定，在7d的时间里使COD去除率上升了10．8％。同时，加入电解系统后，同样在一定程度上也解除了硫化物对硫酸盐还原菌的抑制作用，使得硫酸盐还原率从26％上升并维持在33％左右，上升了7％。说职电解系统的加入不仅可以解除硫化物对产甲烷菌的抑制作用，同时也可以解除硫化物对硫酸盐还原菌的抑制⑦浙江大学硕士学位论文作用。关键字：硫化物，电解，石墨电极，循环伏安法，UASB，COD

5、，硫酸盐AbstractAsthedevelopmentofnationaleconomy,wastewatercontaininghighconcentrationoforganicsubstanceandsulfateareproducedfromfood，tannery,medicineandchemistryindustries．Sulfatecanbedeoxidizedtosulfidewhichhastheproblemsoftoxicity,causticity,malodoretc．Me

6、anwhile，themethane-productionefficiencyofbio—reactorcanberestrained，evenfailure．Therefore，moreandmoreattentionarepaidtohowtoremovethesulfideinbioreactor．InOurexperiment．anaerobicreactorwascombinedwiththeelectrolysissystemtopreventtheharmfuleffecttomicroor

7、ganismsfromsulfideSOthatCanensuretheoperationofthereactor．Thispapermainlyhastwopartsasfollow：(1)Thegoalofthepartresearchwasthedirectconversionofsulfide．Theelectrolysisofsodiumsulfidewasinvestigatedunderdifferentconditionssuchas：pH，currentdensityandworking

8、areaetcalong、7~rithcyclicvoltammetry．Bytheuseofagraphiteanode，near—quantitativeelectrochemicalconversionofsulfideionstosulfatewithcurrentefficiencyof88％wasachieved．Kinetically,thereactionisfirstorderincurrentdensity