摘要：采用序批式氣升環流反應器（SAR）處理硝基苯廢水，研究了硝基苯濃度和COD/N對處理過程的影響，分析了缺氧段COD和硝基苯降解動力學。結果表明，硝基苯在缺氧段被還原為苯胺，而苯胺在好氧段得到快速降解。硝基苯與基質（葡萄糖-COD）最佳質量比為1：35~1：25，該條件下反應器對硝基苯和COD去除率分別可達99%~100%和92%~94%。由于受傳質限制，進水需要維持106 mg/L的氨氮（葡萄糖-COD/N比值為100：10）以滿足缺氧段微生物對氨氮的營養需要。缺氧段COD的降解符合二級動力學，反應速率常數k2為2.7×10-4 L•mg/h；硝基苯的降解符合一級動力學，反應速率常數k1為0.14 h-1。研究表明，序批式氣升環流反應器可作為一種簡單而有效的反應器用于處理硝基苯廢水。

硝基苯作為重要的化工原料，主要用于制備苯胺、炸藥、染料、農藥和醫藥等。硝基苯由于對人和動物血液或神經系統產生毒害作用，被許多國家列為優先控制污染物。近年來，人們嘗試吸附、FENTON反應、臭氧氧化、光化學降解、超聲輻照、超臨界水氧化等物化方法處理硝基苯廢水，取得了良好效果，但處理成本過高或容易產生二次污染問題限制了它們的廣泛應用。與物化法相比，生物法在處理硝基苯廢水方面更為有效，而且可避免二次污染問題。厭氧微生物可從易降解基質的分解獲得還原能力，把硝基苯還原成苯胺，而好氧微生物可通過單加氧酶或雙加氧酶攻擊，實現苯胺開環和降解。因此，通過厭氧/好氧組合工藝可實現硝基苯的礦化。

目前硝基苯廢水生物處理研究和工程應用主要集中于連續流厭氧/好氧組合工藝如水解酸化/活性污泥組合工藝、滴濾池/活性污泥組合工藝、厭氧折流板反應器/活性污泥組合工藝等，但實際應用表明，這些工藝存在啟動和再啟動困難問題，而且容易受濃度負荷變化影響。作為一種間歇式的廢水處理工藝，序批式活性污泥法（SBR）在硝基苯廢水處理方面可克服上述組合工藝的不足。

一方面，它結構簡單，反應器的啟動和操作也非常簡便；另一方面，它可以提供硝基苯還原和苯胺降解所需要的缺氧和好氧環境，而且缺氧和好氧時間可根據需要進行調整。有鑒于此，筆者采用傳質和傳氧性能良好的氣升環流反應器進行間歇實驗，考察硝基苯濃度和COD/N對該反應器處理硝基苯廢水效果的影響，分析缺氧段COD和硝基苯降解動力學，為硝基苯廢水處理工程實踐提供借鑒。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

1材料與方法

1.1實驗裝置

序批式氣升環流反應器（SAR）實驗裝置如圖1所示，其有效容積為5.5L，外筒直徑與高度分別為14.5cm和42.5cm，內筒直徑和高度分別為8.5cm和26cm，出水口離底部15cm。在缺氧段，通過水力循環（上流速度3.6L/h）強化傳質；在好氧段，通過反應器底部的微孔曝氣器以0.04m3/h的流量為反應器提供空氣，溶解氧（DO）為0.5~3.5mg/L。PH和DO在液面下5cm處進行測量。

1.2接種污泥與馴化

反應器在室溫（25~28度）下序批式運行。

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