王 群， 王福浩， 郭姿璇， 佘宗莲❋❋

(1.中国海洋大学环境科学与工程学院海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛 266100； 2.青岛水务环境公司，山东 青岛 266021)

苯胺作为重要的工业原料，在橡胶、农业、印染等行业有广泛的应用。苯胺具有生物毒性、致癌性等特点，因此被美国EPA列为优先控制的129种污染物之一，也被列为“中国环境优先污染物黑名单”[1]，要求在工业生产中严格控制排放浓度。苯胺废水的生物处理是利用微生物的代谢作用，将苯胺转化为无害稳定的物质。苯胺类废水的生物降解性差，对微生物毒性大，当废水中苯胺类物质的浓度超出1 000 mg/L时，生物处理就不易有效的去除苯胺等污染物。近年来，生物强化技术的广泛应用，使得苯胺废水的生物降解效率有了很大的提高。任随周等[2]从处理印染废水的活性污泥中分离得到的苯胺降解菌AN30，在好氧条件下72 h内对250 mg/ L苯胺的降解率为96.1%。

1 材料与方法

1.1 SBR实验装置与运行方式

1.2 实验方法

1.3 分析方法

2 结果与分析

2.1 活性污泥驯化过程SBR处理效果

活性污泥驯化的目的是使微生物具有适盐性且在含盐条件下具有较高的去除效率。SBR中活性污泥驯化期间，COD去除效果如图1所示。进水NaCl浓度为0 g/L时，稳定阶段的COD平均去除率为88.7%。进水NaCl浓度提升到5 g/L时，微生物受到盐的冲击，最初3天出水COD浓度有明显的波动，去除率降至61.0%，经过3天的适应后，去除效果恢复到投加盐以前的水平。NaCl浓度继续提升到10 g/L时，COD去除效果并未受到明显的影响，平均去除率为86.5%。

图1 SBR中COD的去除效果Fig.1 Removal efficiency of COD in SBR

图2 SBR中的去除效果Fig.2 Removal efficiency of N-N in SBR

图3 SBR中TN的去除效果Fig.3 Removal efficiency of TN in SBR

2.2 含盐苯胺废水的生物降解

2.2.1 苯胺降解效果 不同初始苯胺浓度条件下，苯胺的降解速率见图4。未驯化和经盐驯化污泥的苯胺降解速率都随苯胺初始浓度的升高而逐渐增加，这与任源等[14]的研究结果一致。任源等报道，当初始苯胺浓度低于800 mg/L时，接种等量的菌液，苯胺降解速率随初始浓度的增加而加快。相同初始苯胺浓度时，未驯化的活性污泥在无盐条件下对苯胺的降解速率均高于驯化后的活性污泥加盐条件对苯胺的降解速率，这说明活性污泥虽然经盐驯化后适应了较高盐度，但盐的存在仍会使苯胺的降解受到不利影响；据Li等[15]的报道，通过富集驯化筛选的耐盐苯胺降解菌HSA6的生长速率随着盐度的升高而下降。初始苯胺浓度为30、60、120和180 mg/L时，两种条件下苯胺的降解速率相差不大；但当初始苯胺浓度提高到240 mg/L时，未驯化污泥无盐时的苯胺降解速率(21.58 mg/(gVSS×h))为驯化污泥加盐时的(12.08 mg/(gVSS×h))近2倍，这表明苯胺浓度越高，盐对苯胺降解的不利影响越明显，这可能是由于经盐驯化的污泥微生物群落多样性降低，不利于抵御较高的苯胺浓度。

图4 不同初始苯胺浓度时苯胺降解速率Fig.4 Degradation rate at different concentrations of aniline

2.2.2 COD降解效果 在初始苯胺浓度为0、30、60和120 mg/L的批量实验中，测定了COD的降解速率，结果如图5所示。两种条件下，未投加苯胺时(初始苯胺浓度为0 mg/L)COD降解速率均远高于投加苯胺时，未驯化污泥无盐条件和盐驯化污泥加盐条件下投加苯胺时的COD降解速率仅为未投加苯胺的8.1%和17.8%，说明苯胺的加入严重抑制了有机物的降解；COD降解速率在未驯化污泥无盐条件下远大于盐驯化污泥加盐条件下，前者为后者的2.44倍，说明盐的存在会导致有机物降解效能的下降。初始苯胺浓度为30、60和120 mg/L时，随着初始苯胺浓度的升高，COD降解速率逐渐增加，这与苯胺降解速率的变化趋势一致。未驯化污泥无盐条件和盐驯化污泥加盐条件下，COD降解速率分别为12.72～26.47和16.83～19.23 mg/(gVSS×h)，苯胺(折合为COD)降解速率分别为4.02～9.90和2.07～8.56 mg/(gVSS×h)，说明相同条件下COD降解速率高于苯胺降解速率，这是因为实验过程中测得的COD包含乙酸钠、苯胺及其降解中间产物，单位时间内COD的降解量为三种成分降解量之和。

图5 不同初始苯胺浓度时COD降解速率Fig.5 COD degradation rate at different concentrations of aniline

图6 不同初始苯胺浓度时降解速率Fig.6 N-N degradation rate at different concentrations of aniline

表1 生成和的浓度

3 结论

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