移动床生物膜技术处理校园污水过程中DOM的光谱特征

摘要：

研究了厌氧-缺氧-好氧移动床生物膜(MBBR)工艺对校园污水的处理效果,采用三维荧光光谱和紫外光谱分析了污水处理过程中溶解性有机物(DOM)的降解特性及其组成特征.结果表明,MBBR对校园污水具有较好的去除效果,COD,NH3-N,TN,TP和DOC的去除率分别达到83.0％,70.9％,52.4％,59.2％ 和62.2％.三维荧光光谱显示有3个明显的特征荧光峰,其中心位置分别在Ex/Em=230 nm/325 nm(T峰)、Ex/Em=280 nm/350 nm(S峰)、Ex/Em=350 nm/440 nm(R峰)附近,污水中荧光类溶解性有机物主要包括类色氨酸(Trp)、类溶解性微生物代谢产物(SMP)和类腐殖酸(HA).DOM特征荧光峰的中心位置及荧光强度随处理流程而变,说明污水中DOM的组成和相对含量经MBBR处理后发生变化.其中,类色氨酸、类溶解性微生物代谢产物荧光特征峰近乎消失,表明MBBR对这两类有机物质去除效果显著;溶解性微生物代谢产物荧光强度在厌氧池、缺氧池、好氧池分别为进水的37.1％,20.3％,13.1％,表明MBBR的各生化阶段,微生物均能很好的降解S M P;但类腐殖酸(R峰)荧光强度降低较小,微生物对类腐殖酸总的去除效果不明显.在MBBR工艺流程中,DOM腐殖化指数HIX、荧光指数FI、生物源指数BIX均逐渐增大,微生物对有机污染物降解起到了关键作用.其中,H IX值在缺氧池、好氧池、出水中增大到4以上,经MBBR处理后,DOM腐殖化程度和成熟度逐渐增加;缺氧池、好氧池及出水的荧光FI值接近1.9(分别为1.899,1.881,1.887),说明其中类腐殖质有机物主要源于微生物代谢活动;缺氧池、好氧池及出水中DOM的BIX值约为1.0(依次为0.985,1.018,0.979),说明缺氧池、好氧池及出水中DOM也主要源于微生物代谢或死亡.污水的紫外特征值E250/E365随工艺流程逐渐减小、SUVA254不断增大,表明经MBBR处理后,污水中DOM类型和含量均发生了较大变化,有机物的共轭不饱和双键或芳香性基团增多,聚合度、腐殖化程度、分子质量增大.

关键词：溶解性有机物、移动床生物膜、三维荧光、紫外光谱、校园污水

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目41403081;四川省科技厅国际合作项目2016HH0086;四川省科技重点研发项目2017SZ0178;四川省教育厅重点项目18ZA0500

在线出版日期：2019-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2160-2165