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硝基苯是一种重要的化工原料,应用广泛。但是硝基苯废水严重污染环境、危害人体健康。硝基苯废水的化学性质稳定,可生化性差,单纯用生物法很难将其完全降解。通过物理化学法将其氧化开环,提高其可生化性,再用生物法将其完全矿化,可使废水达到排放标准。本研究为了考察臭氧沸石曝气生物滤池处理硝基苯废水的效能及其影响因素,分别对比了臭氧沸石床、沸石生物滤池及臭氧沸石生物滤池对硝基苯、COD、氨氮、TN、TP的处理效果,并研究了水力停留时间、进水硝基苯浓度、进气量等因素对反应器去除效果的影响。研究表明: (1)天然沸石对硝基苯没有吸附作用。臭氧沸石床对硝基苯的去除效果随着停留时间的增加而提高。当进水硝基苯浓度为100 mg/L时,水力停留时间从1h增加到8h,硝基苯去除率从19.51%增加到97.19%。臭氧沸石床中臭氧浓度越高,硝基苯降解效率越高。硝基苯浓度为100mg/L、水力停留时间为9h、臭氧浓度为322.56mg/L时,降硝基苯的去除率能接近99%。硝基苯的去除率随着初始硝基苯浓度的增加而减少。当水力停留时间为9h、臭氧浓度为322.56mg/L时,硝基苯浓度增至250mg/L,硝基苯的去除率减少至72.30%。 (2)沸石曝气生物滤池的启动需要20天。沸石曝气生物滤池对硝基苯、CODCr、氨氮、TP的去除效果随着水力停留时间的增加而提高。对于硝基苯浓度为100mg/L的进水,当HRT=8h、进气量为0.5L/min时即可达到最佳去处效果,硝基苯、CODCr、氨氮、TP的去除率分别可达到84.93%、95.16%、80.17%、54.44%。曝气生物滤池对污染物的去除率随着硝基苯的进水浓度的提高而下降。当HRT=4h、进气量为0.5L/min、进水硝基苯浓度为100mg/L时,硝基苯、CODCr、氨氮、TP的去除率分别为80.19%、64.21%、54.01%、54.27%。随着进气量增加,硝基苯、COD、氨氮的去除率随之增加,但是去除率增量逐渐下降,当进水硝基苯浓度为100mg/L时,最佳进气量为0.5L/min。 (3)臭氧沸石曝气生物滤池的启动需要40天。臭氧沸石曝气生物滤池对硝基苯、CODCr、氨氮、TP、TN的去除效果随着水力停留时间的增加而提高。在进水硝基苯浓度为100mg/L、进气量为0.5L/mi、臭氧浓度为126.3mg/L条件下,当HRT=4h时,硝基苯、CODCr、氨氮、TP、TN的去除率分别可达到99.23%、92.11%、64.12%、42.27%和79%。当HRT=8h时,硝基苯、CODCr、氨氮、TP、TN的去除率分别可提高到99.93%、96.67%、84.76%、52.44%和83%。在50mg/L-250mg/L范围内调节进水硝基苯浓度,臭氧沸石曝气生物滤池对污染物的去除率随着硝基苯进水浓度的提高而下降。当进水硝基苯浓度为250mg/L时,硝基苯、CODCr、氨氮、TP的去除率分别下降到到80.95%、76.52%、56.53%、36.37%。在79.6mg/L到168mg/L范围内调节臭氧浓度,随着臭氧浓度的增加,硝基苯、CODCr、氨氮、TP的去除率均呈先上升后下降的趋势,在臭氧浓度为126.3mg/L时去除率达到最高,分别为99.93%、96.67%、84.76%、52.44%。臭氧沸石曝气生物滤池的最佳运行条件为HRT=4h、进气量为0.5L/min、臭氧浓度为126.3mg/L。本研究表明臭氧沸石曝气生物滤池能克服硝基苯生物毒性高难以直接降解的问题,同时可去除COD、氨氮、总氮和总磷,且对硝基苯废水的处理效果比臭氧沸石床和沸石曝气生物滤池好,处理速度更快。