《複雜工業廢水生物降解濃度趨零的抑制因素與動力學》是依託華南理工大學，由韋朝海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜工業廢水生物降解濃度趨零的抑制因素與動力學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韋朝海
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
工業園區精細化工廢水、染料化工與印染廢水、焦化廢水、垃圾滲濾液等均表現出成分複雜以及生物抑制的特徵，生物降解過程很難實現徹底的污染物去除。生物處理的不徹底性要求追加深度處理工藝如混凝、吸附、氧化等，藥劑的投加不可避免，給水體帶來二次污染。基於此，在對生物處理尾水以及達標濃度附近代表性工業廢水進行水質成分統計分析基礎上，歸納溶液特性，嘗試廢水可吸附性、疏水性、電導性等指標約束的生物降解規律性的研究，培養基於寡營養條件下污泥顆粒（或菌膠團）形成的功能微生物，分析菌落特徵，對功能性未培養微生物豐度的變化進行考察，關聯可吸附性、疏水性等因素可能的抑制作用；通過設計基於功能微生物懸浮與負載結合生長的生化反應器，在濃度、負荷、DO、營養組成等因素穩定條件下考察溶液性質變化對污染物濃度趨零降解的影響，分析機理，建立抑制動力學方面的歸納。上述工作可以指導廢水深度處理生物技術反應器的開發與套用。
結題摘要
複雜工業廢水成分複雜，難生物降解，不利於資源回用，排放對生態環境構成威脅。研究廢水溶液性質特徵與水質指標間的關聯性，建立指示性質的特徵光譜參數，從官能團、分子結構等角度解析性質與指標間相對應的科學依據。分析微生物菌群結構特徵，結合胞外聚合物、活性特徵，證明污泥系統異質化的存在。構建高效生物流化床系統，研究反應器處理廢水的效率和最佳條件，探索同步除碳脫氮技術。分析廢水難生物降解的抑制因素，從有機物極性和特徵污染物角度考察抑制因素的作用原理，深入剖析水質和生物難降解性之間的內在關係。套用納米吸附、臭氧氧化、催化氧化等深度處理技術，研究去除複雜工業廢水污染物的過程機制和可行性，建立反應動力學模型。研究發現，焦化廢水溶解性有機物中疏水性酸性組分和親水性組分占主要。無機氮化合物是總氮主要部分，全過程占比均超過75%。UV270與廢水COD和DOC 值呈強線性相關，能夠指示酚類、雜環類和多環芳烴等物質。活性污泥異質性源於離散型污泥中胞外聚合物含量高，親水性強，比重小。聚結型污泥的基質利用率、比好氧速率更好，微生物菌落結構分布也存在優勢。在微電流和Cu2+強化作用下，構建自養反硝化和異養反硝化協同體系，實現同步脫氮除碳目標。疏水性組分和氰類化合物，是抑制生物可降解性的因素。水熱合成鐵鋅氧體比非催化氧化加速苯酚降解1.5倍。催化劑作用下，焦化廢水臭氧氧化有更高礦化率，芳香族和共軛結構物質被去除。項目從水質特徵、微生物群落、反應器到抑制因素、深度處理技術、反應動力學等方面，全方位研究了複雜工業廢水污染物和水質參數趨零的抑制因素和技術可行性。具體開展了水質結構分析、微生物菌群分布、高效生物流化床反應、組分和化合物對微生物活性的抑制、臭氧催化氧化機制等科學和技術方面的探索，為工業廢水濃度趨零、新型環境材料、水質實時監測、水資源回用、污染物毒性和生態風險評價等工作，提供了理論指導和基礎數據。
