一、固定化细胞降解2,4-二氯酚的动力学及其对SBR系统强化效果研究(论文文献综述)
李明润[1](2020)在《含典型酚类化合物废水微生物降解工艺调控及运行研究》文中进行了进一步梳理近年来随着工业技术的发展,工厂排放的含有机毒物废水呈现出多种化、高毒性的趋势,已经对污水处理厂现有的硝化和反硝化工艺产生冲击。其中酚类化合物废水是较为常见的工业废水,主要用于染料、农药、炸药、木材防腐剂、除草剂、增塑剂等的生产,其具有很强的电子亲和力,结构稳定并且具有难氧化、毒性高的特点,所以其排放到环境中会对环境造成严重的污染,对人体危害极大。许多研究利用物理、化学等方法从废水中去除毒性有机污染物,但是这些方法往往费用昂贵而且中间会产生毒性更大的中间体,因此在自然养分循环及经济效益方面微生物法是一种经济有效的去除酚类化合物的方法。本论文选择硝化污泥及硝化颗粒污泥为研究对象,对工业废水中酚类化合物进行有效降解,利用荧光光谱对系统内微生物产物释放规律进行探究,利用高通量测序研究污泥中微生物群落的演变及探究降解不同酚类化合物的优势菌种,符合未来生物处理技术的发展方向。1.以硝化污泥(NS)生物反应器同时处理对硝基苯酚(PNP)和高氨氮废水为研究对象,对系统性能、污泥特性和微生物群落迁移进行了评价;PNP毒性环境驯化后PNP和NH4+-N的去除率分别达到99.9%和99.8%;硝化污泥的粒径随着表面电势的降低从115.2μm增加到226.3μm,表明硝化污泥在受到毒性物质影响时通过团聚作用来保护其免受毒性影响;PNP存在条件下可溶性微生物产物(SMP)中腐殖酸明显增加,比空白阶段提高了2.5倍;Nitrospiraceae和Nitrosomonas的相对丰度,表明硝化污泥的硝化反应得到增强,同时Ignavibacteria和Aeromonas被证实为降解PNP的优势菌种。2.分析了两个硝化污泥膜生物反应器(存在与不存在2,4-二氯苯酚(2,4-DCP))处理高氨氮废水的脱氮效果及2,4-二氯苯酚降解性能。两个MBR操作130天后均表现出良好的效果,NH4+-N去除率均大于98%,2,4-DCP去除率大于96%;2,4-二氯苯酚加入后硝化细菌比异养细菌受到更严重的抑制;同时存在2,4-DCP的MBR的跨膜压差(TMP)在前十天迅速从0.025 MPa增加到0.051 MPa,表明2,4-DCP的对膜结构产生不良影响;2,4-DCP暴露下松散结合EPS(LB-EPS)和紧密结合EPS(TB-EPS)的蛋白质和多糖的比值分别提高到1.1倍和6.3倍,说明PN物质较PS物质对氯酚的敏感程度更高;高通量测序分析表明Mesorhizobium和Paracoccus被证实是硝化污泥膜生物反应器降解2,4-二氯苯酚的主要降解菌种。3.建立硝化颗粒污泥序批示反应器(NGS-SBR)对2,6-DCP进行强化降解。90天驯化后发现2,6-DCP(5 mg/L)和NH4+-N的去除率分别达到99.9%和99.8%;2,6-DCP暴露下LB-EPS和TB-EPS中的多糖和蛋白质含量呈上升趋势;同时NGS中的AOB和NOB活性增强,AOB活性的增强提高了NGS共代谢能力;分子量(MW)数据表明,SMP由分子量小于1 kDa或大于10 kDa的化合物组成;高通量测序数据分析表明在2,6-DCP存在条件下Nitrospirae和Nitrosomonas在NGS中富集,这说明NGS中硝化反应得到增强;同时Amaricoccus和Acidovorax被证实是硝化颗粒污泥中降解2,6-DCP的主要降解菌种。
芦英俊[2](2019)在《固定化漆酶在处理难降解含酚废水中的特性研究》文中提出焦化、炼油及石油化工等行业产生大量含酚废水,其中氯酚类物质因其具有难降解特性,对生态环境和人体健康存在潜在危害。固定化漆酶技术因对难降解有机废水具有处理效率高、反应条件温和及可重复利用等一系列优点,被本文选择作为处理含酚废水的一类技术工艺。本论文选用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)和明胶为包埋材料,通过正交实验分析,PVA及明胶的比例对固定化漆酶去除对氯苯酚的影响较为显着,PVA、明胶和SA的最佳质量分数配比为:3.3%、0.5%和1.5%。通过单因素实验,可知活性炭粉末对漆酶的最佳吸附量为120mg/g,在温度为40℃、pH值为6.0时以最优配比材料制备的固定化漆酶对模拟含酚废水去除效果最好。通过扫描电镜(SEM)观察固定化漆酶载体和固定化空白载体的微观结构,结合傅里叶红外光谱(FTIR)对固定化漆酶载体表面有效官能团进行表征,发现固定化漆酶载体的表面有许多凹凸不平的不规则褶皱,且表面附着了大量的漆酶,且在1699cm-1处增加了一处明显吸收峰。此外,本文分别从时间、pH值、温度和不同初始浓度四个维度考察各因素对固定化漆酶去除对氯苯酚的影响。研究发现:固定化漆酶在pH为5.0时,对对氯苯酚去除效果最好,12h时去除率可达80.5%;在温度50℃时,对对氯苯酚的去除效率最高,12h时去除率可达87.4%;通过吸附-解吸实验进一步证明:固定化漆酶去除对氯苯酚是吸附与降解协同作用的结果。通过SEM观察到固定化漆酶去除对氯苯酚后载体表面仍附着大量漆酶,说明固定化漆酶在去除对氯苯酚过程中,载体材料对漆酶的活性起到了一定保护作用。利用FTIR对去除对氯苯酚后的固定化漆酶进行表征发现,COOH、H—O等活性官能团参与了对氯苯酚的去除过程。
刘羽[3](2019)在《兰炭废水中有机污染物的去除规律及喹啉类有机物生物转化特征研究》文中指出兰炭产业是煤基能源化工行业的新兴及重要组成部分。兰炭废水水质复杂、有机污染物浓度高且种类繁多,其中苯酚、萘、菲、喹啉、芘、苯并[a]芘等为典型代表,这些物质可生化性差、危害大,不仅对微生物产生严重的抑制作用,还对人体健康与生态环境造成威胁。目前,兰炭废水的生化处理系统普遍存在系统运行稳定性差、出水水质难以达标排放等实际问题,严重影响着煤化工行业的可持续健康发展。针对兰炭废水无害化处理中存在的具体问题,本研究在系统解析兰炭废水处理过程中不同有机污染物在各个处理单元的去除规律的前提下,重点对废水中含氮杂环化合物喹啉的高效生物转化问题开展深入研究,在此基础上,构建固定化活细胞喹啉生物降解体系,以期实现对废水中喹啉类有机物的有效去除。主要研究结果如下:(1)对兰炭废水“物化-生化”组合处理工艺过程中有机污染物在不同处理单元(原污水、总酚萃取、氨氮吹脱、厌氧处理、好氧处理、混凝沉淀后出水)去除特性进行了定量分析,原污水中共检测到37种有机污染物,包括酚类、多环芳烃、苯类、喹啉类、吲哚类、吡啶类、苯胺类、烃类和呋喃类化合物,总浓度为4580.0 mg/L。(2)不同有机物在各个处理单元的去除结果:37种有机物在萃取阶段被有效去除,去除率为82.72%;废水中的苯、酚类、吡啶类和苯胺类化合物主要通过厌氧和好氧生物降解去除,去除率为78.07%;生化处理单元出水仍残余喹啉类和多环芳烃类物质,总浓度为203.8 mg/L,通过混凝沉淀,出水中COD浓度为168±39 mg/L,且表现出一定的生物毒性。(3)针对兰炭废水中存在一定量含氮杂环化合物难以有效去除的问题,筛选得到3株能利用喹啉作为唯一碳源和氮源的优势菌株,经鉴定分别命名为:Bacillus sp.LH-1(芽孢杆菌)、Ochrobactrum sp.WC(苍白杆菌)和Sphingo-bacterium sp.LX(鞘氨醇杆菌)。3株菌均可耐受600 mg/L的喹啉,经诱导后,Bacillus sp.LH-1、Ochrobactrum sp.WC和Sphingobacterium sp.LX对喹啉的降解速率分别可达:23.696 mg/(L·h)、37.312 mg/(L·h)和27.137 mg/(L·h),较诱导前提高了10-20倍。(4)对喹啉的生物代谢归趋研究发现,Ochrobactrum sp.WC降解喹啉过程中释放出的N生成NH4+-N及构成细胞物质,降解产物检测到2-羟基喹啉和8-羟基香豆素,降解途径以8-羟基香豆素途径为主,且主要是胞内酶在起作用。在喹啉降解体系中同时添加甲酸(0.1mmol/L)和钼离子(0.05mmol/L),能显着诱导喹啉降解酶的活性并加速喹啉的代谢。将筛选到的三种菌按1:1:1的比例混合后的喹啉降解效果明显优于单菌株,在6 h内,对300 mg/L的喹啉去除率可达99.27%。(5)制备了新型ZnO NPs/PVA复合材料活细胞固定化载体,构建了固定化活细胞喹啉生物降解体系。分析表明,固定化细胞相对于游离细胞喹啉降解性能明显提高,在喹啉起始浓度为500 mg/L的条件下,喹啉降解速率常数达到0.4590 h-1,优于游离细胞。固定化细胞经过30次的重复使用后,7 h内喹啉降解率始终保持在99.32%以上,表现出良好的机械耐受性。(6)将喹啉降解菌与多环芳烃降解菌混合后固定化,并将固定化细胞用于兰炭废水组合处理工艺混凝沉淀出水的深度处理,结果发现,出水COD由168 mg/L降低至56 mg/L,芳烃类有机物被有效降解,出水COD能够达到排放标准。
刘俊逸,张宇,张蕾,华丽,曾国平,杨昌柱[4](2018)在《含酚工业废水处理技术的研究进展》文中进行了进一步梳理苯酚及其衍生物作为重要的精细化工原料广泛应用于各类化学工业生产中。酚类物质的毒性大,在自然界中很难降解或转化,因此对含酚废水进行有效处理对于化学工业的发展具有重要意义。综述了国内外含酚工业废水处理技术的研究进展,简要比较和分析了各技术的优缺点及工程应用的可行性,并对其未来发展进行了展望。
刘迎[5](2014)在《F-掺杂Ti/PbO2电极制备及生物膜电极在废水处理中的应用》文中研究说明随着工业化程度的提高,工业过程产生的废水等对人类生存环境造成了巨大挑战和威胁,有机工业废水的处理也日益成为人们关心的话题。对目前工业废水处理现状总结分析可知,造成当前污染问题的根源是未经处理的废水直接排放和处理不达标的废水造成再次污染。其中引起污染的工业废水很大一部分是难处理的高浓度有机废水。在诸多废水处理方法中,电化学处理法因其高效、绿色的特点而受到人们的关注,生物法在处理有机废水具有天然的优势,采用电化学-生物联合处理工艺是一种理想的选择。电极是电化学工艺的基础,近些年来,Ti/PbO2电极因其具有良好的导电性、催化活性、高析氧过电位和成本较低等优点而被广泛应用于废水处理、有机电合成等领域。对这种电极的改性研究是目前的研究重点,通过掺杂离子,可以改变电极结构。本文通过在镀液中加入F离子研究Ti/PbO2电极的变化,实验制备得到了具有纳米尺度的电极。F离子的作用主要是抑制PbO2在生长速度较快的晶面上的生长速度,并且其具有明显的使晶体收缩的作用。从而,进一步认识了PbO2电沉积的过程。制备的电极具有较高的析氧电位和循环稳定性,更加有利于Ti/PbO2作为阳极材料在废水处理领域的应用。同时,本文对电化学-生物联合处理法阴极所需高效菌株进行优选,分离到一株高效的2,4-二氯酚降解菌,并初步研究了菌株的降解效率性质,为该菌用于2,4-二氯酚废水的生物膜电极处理打下基础。综上,本文是依托电化学-生物联合法废水处理为应用背景,对阳极材料Ti/PbO2进行掺杂改性,以及对阴极生物膜电极所需高效菌株进行优选,为今后的实验和应用研究提供参考。
胡俊[6](2014)在《固定化微球菌降解废水中邻苯二甲酸酯的研究》文中指出邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs)属于典型的持久性有机污染物,具有内分泌干扰作用。本论文选择邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butyl phthalate,简称DBP)为代表性污染物,从选育高效降解微生物入手,研究了DBP的生物降解特性,探讨了高效微生物的固定化,考察了生物强化技术去除废水中DBP的特性,利用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法监测了微生物群落结构的动态变化。选题具有重要的理论意义和应用价值。论文工作取得以下主要研究成果:(1)分离获得一株DBP高效降解菌,经鉴定为微球菌(Micrococcus sp.)。该菌株能够以DBP为唯一碳源和能源生长。葡萄糖的存在不影响DBP的降解,低浓度DBP的存在对葡萄糖的降解趋势也不产生影响,但高浓度DBP会对葡萄糖的降解产生抑制。微量金属离子的加入会促进菌株Micrococcus sp.的生长,并促进DBP的降解。GC/MS分析结果表明,DBP的生物降解途径为:邻苯二甲酸二丁酯首先水解成邻苯二甲酸单丁酯,然后变成邻苯二甲酸及相应的醇,最后降解为CO2和H2O。(2)研究了微生物固定化方法,重点探讨了克服PVA固定化微生物颗粒水溶膨胀性问题。综合比较固定化微生物颗粒的生物活性、机械性能以及化学稳定性,PVA-SA载体是包埋固定化微生物的适宜材料。优化了PVA固定化微生物的适宜条件,在该条件下制备的固定化微生物,膨胀率为15%,相对生物活性为61%。(3)利用PVA为载体固定化Micrococcus sp.,结果发现,与游离微生物相比,固定化微生物的最佳pH和温度范围有所拓宽,显示出固定化微生物的优势。比较了固定化微生物的不同保藏方法,发现真空冷藏是保藏固定化微生物的较适宜方式。固定化微生物颗粒使用30d后,其膨胀率在20%以内,相对生物活性在90%以上。固定化Micrococcus sp.菌降解DBP的过程可以用Haldane抑制动力学方程描述。(4)在活性污泥处理系统中引入固定化高效降解菌Micrococcus sp.可以加速反应器的启动。当DBP初始浓度为50mg/L时,固定化细胞对DBP的强化去除作用不明显;当DBP初始浓度在100500mg/L范围内,引入固定化高效降解菌可以显着提高反应器中DBP的去除。T-RFLP分析结果表明,固定化高效降解菌存在于反应器运行的整个运行过程中,投加高效降解菌会影响活性污泥中微生物的群落结构。
董怡华[7](2011)在《沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)生物降解2-氯苯酚的研究》文中提出氯苯酚类废水污染环境且难以处理,是当前国内外环境科学与环境工程领域的研究热点与难点。本论文以2-氯苯酚(o-chlorophenol,2-CP)为研究对象,从某农药厂排污口底泥中分离筛选得到一株可降解2-CP的野生菌株,对该菌株进行生化鉴定及16SrDNA系统发育分析,并对其进行紫外诱变,全面探讨了降解菌株对2-CP的毒性效应、降解特性、降解机理等多方面内容,在此基础上进行了固定化菌体细胞处理2-CP的相关试验。通过上述研究,以期为探索2-CP的生物处理方法、污染环境的生物修复及光合细菌的有效利用提供有益的参考。本研究的主要结果如下:1.从某农药厂排污口下游浅层底泥中富集、驯化、分离、筛选得到1株2-CP降解菌。通过对菌株菌落及细胞形态观察、活细胞紫外光谱扫描、生理生化特征试验、碳源利用试验以及16SrDNA序列同源性分析,鉴定该菌系沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris),为光合细菌。2.对降解菌株进行紫外诱变,获得诱变菌株PSB-1D。通过紫外诱变时间与致死率效应试验确定最佳诱变时间为50 s。比较诱变前后菌株对2-CP的降解效果及脱氢酶活性、安全质量浓度和半致死浓度等耐受性考察指标,结果表明,菌株经过紫外诱变处理后对2-CP的降解效果及耐受性能均得到明显改善。3.不同供氧光照对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响表明,光合细菌PSB-1D在光照厌氧和黑暗好氧两种条件下均能对2-CP共代谢降解。其中:在光照厌氧条件下,菌株PSB-1D的最佳培养条件为:3.0g/L丙酸钠为共代谢碳源,2.0g/L酵母膏为氮源,初始pH值为7.0,培养温度为30℃,光照度为4000 lx左右,在此条件下培养7d后,PSB-1D对2-CP降解率可达62.08%;在黑暗好氧条件下,菌株PSB-1D的最佳培养条件为:2.0g/L葡萄糖为共代谢碳源,0.6g/L(NH4)2S04和0.2g/L酵母膏为氮源,初始pH值为7.0,摇床转速130 r/min,在此条件下培养7d后,PSB-1D对2-CP的降解率可达74.2%。4.采用Andrews方程模拟得到菌株PSB-1 D在光照厌氧和黑暗好氧条件下对2-CP的降解动力学方程,分别为:光照厌氧:黑暗好氧:5. SDS-PAGE全细胞蛋白电泳结果表明,2-CP的降解酶是菌株PSB-1D在光照厌氧或黑暗好氧条件下,分别利用丙酸钠和葡萄糖作为生长底物提供能源和碳源时,由2-CP作为非生长底物诱导产生的,它们不同于PSB-1D利用生长底物时产生的酶。6.通过对降解过程中脱氯率及苯甲酸和4-羟基苯甲酸含量的分析,推断出菌株PSB-1D光照厌氧条件下降解2-CP主要是通过脱掉氯离子并生成苯甲酸的代谢途径开环完成的。7.对降解过程中游离氯离子浓度、菌体细胞提取液中邻苯二酚1,2双加氧酶和邻苯二酚2,3-双加氧酶的酶活性分别进行测定,推断出菌株PSB-1D好氧黑暗条件下降解2-CP的途径主要是先脱掉氯离子,之后再在邻苯二酚1,2双加氧酶的催化作用下将苯环邻位裂解开环进行的。8.通过不同材料对比试验,确定海藻酸钠为光合细菌PSB-1D的最佳包埋材料。利用向海藻酸钠中添加活性炭的方法可提高固定化微生物小球的性能及其对2-CP的处理效果。以2-CP降解率为考察指标的正交试验确定了固定化PSB-1D菌体细胞的最优方案:活性炭添加量为1%,海藻酸钠浓度为3%,包埋菌体量/包埋材料量为1/20。在此条件下,固定化微生物小球培养7d后对2-CP的降解率为76.5%。9.采用含固定化微生物小球的SBR反应器对自配2-CP废水进行试验研究,确定最佳工艺条件为:反应时间10h,固定化微生物小球投加量为20g,曝气量为100 L/h,闲置时间为1 h。在此条件下,反应器系统显示出稳定的2-CP去除性能和较好的微生物小球重复利用性。
董亚梅[8](2012)在《聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备及其应用研究》文中指出微生物固定化技术具有处理效率高、稳定性强、生物浓度高和固液分离效果好等优点,最近几十年逐渐引入水处理领域并得到了广泛的关注和应用,但是目前大多处于实验室试验阶段,实现大规模工业化应用的较少,主要原因是常用的固定化载体性能不稳定、价格较高、使用寿命较短、难以适应水处理系统中的长期连续运行。本文根据聚氨酯水凝胶的特点,合成了一种新型聚氨酯丙烯酸酯大分子单体作为包埋载体,以硝化细菌作为被包埋微生物,对聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备和应用进行了系统地研究。采用大单体合成技术,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和聚醚多元醇(PMPO)为原料分步合成了一种新型聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,并利用元素分析、红外光谱和核磁共振图谱对聚氨酯预聚体进行了表征,确定所得预聚体为结构规整分子量均一的大分子单体。对影响该大分子单体合成的各因素进行了分析,确定以二月桂酸二丁基锡催化剂,适宜的反应温度和反应时间分别是65℃和4 h。重点对IPDI/PEG/HEMA大分子单体分步合成反应的动力学进行了探讨,确定了反应级数和反应基团的顺序,表明IPDI与PMPO和IPDI聚氨酯中间体与HEMA的反应均为二级反应,对应的反应速率常数分别0.0165mol/L·min和0.0264 mol/L·min,并计算出其对应的反应活化能分别为55.02 kJ/mol和101.52 kJ/mol。根据实验室的小试结果和反应动力学的理论分析,通过中试放大,建立了一套规模为200吨/年的生产装置。在聚氨酯丙烯酸酯大分子单体乳液经自由基聚合形成水凝胶的反应中,选取过硫酸钾(KPS)/四甲基乙二胺(TEMED)作为双组分的氧化还原引发体系,并采用正交试验优化了聚氨酯水凝胶的制备方法,确定最优配比为:大分子单体10%,催化剂TEMED 0.5%,引发剂KPS 1.0%,添加剂粉末活性炭3%。利用红外光谱和扫描电镜对聚氨酯凝胶颗粒的结构进行了分析,表明聚氨酯水凝胶网络结构稳定且形成孔洞并具有较大的比表面积。根据Arrhenius公式估算了聚氨酯凝胶颗粒的使用寿命,在25℃,pH 6-8的环境,凝胶颗粒可以稳定运行长达20年。在水凝胶制备的基础上,考察了固定化试剂和操作条件对硝化菌活性的影响,确定聚氨酯包埋硝化菌颗粒的工业化生产流程为:在特制模具中将10%聚氨酯乳液、3%粉末活性炭和MLSS 2.0×104 mg/L硝化菌浓缩液混合均匀,加入催化剂TEMED 0.5%,引发剂KPS 1.0%,在25℃下反应10 min,并将得到规整凝胶体放入专业切粒机中切成3×3×3 mm的立方体,清洗,即得到聚氨酯包埋硝化菌颗粒的成品。分别采取了间歇和连续两种驯化方式恢复包埋硝化菌颗粒的活性,结果说明连续提高进水氨氮浓度的驯化方式较为理想,氨氧化速率可较快达到350mg-N/L-pellet·h。利用扫描电子显微镜(SEM)对驯化前后的包埋颗粒内的微生物进行分析,并对聚氨酯载体的经济性进行了评价,聚氨酯包埋颗粒的运行成本较低,适合工业化应用。包埋硝化菌颗粒应用于模拟废水中氨氮的去除,分别研究了包埋硝化菌颗粒在不同初始氨氮浓度中的硝化动力学,在高浓度条件下,为零级反应,反应动力学常数为329.7mg-N/L-pellet·h;而在低浓度条件下,则为一级反应,反应动力学常数为24.72/L-pellet·h.并引入灵敏度分析法,分别考察了高、低氨氮浓度条件下,各个环境因素对包埋硝化菌颗粒硝化特性的影响,确定了最佳操作点分别为:pH=9,DO=4 mg/L,温度为30℃(低浓度);pH=8,DO=6 mg/L,温度为30℃(高浓度)。与游离态硝化菌相比较,表明包埋硝化菌颗粒在更宽的pH和温度范围内都具有明显的优势。连续去除模拟废水中氨氮运行结果说明包埋硝化菌颗粒在不同浓度的模拟废水处理中均具有较高的氨氮去除效率。最后将包埋硝化菌颗粒应用于各种实际废水处理中以去除氨氮,运行结果表明氨氮去除效果良好,在多数情况下氨氮去除率都能达到80%,实验结果表明本文中提出的聚氨酯包埋硝化菌颗粒具有良好的应用前景。
刘青松[9](2010)在《微波法制备竹基活性炭及强化湿式氧化处理含酚废水研究》文中进行了进一步梳理有机废水的排放是造成水体污染的重要原因,其处理已引起人们的高度关注。酚类有机物是一类典型的有机污染物,含酚废水的毒性强、浓度高、排放量大,迫切需要经济有效的处理技术。在已有的处理工艺中,活性炭吸附具有处理效率高、操作简单等优势,但是存在着活性炭制备成本高、吸附饱和后再生困难等问题。本研究针对这些问题展开,采用微波辐射法制备了高比表面积竹基活性炭,实现了活性炭的清洁、低成本生产;以4-氯酚模拟废水为处理对象,建立了含酚废水的活性炭吸附-微波强化湿式氧化处理工艺;研究探讨了酚类有机物在活性炭材料上的吸附行为与机理。以竹材这种可再生资源作为原料,以磷酸作为活化剂,开发了竹基活性炭的微波辐射制备工艺。考察了微波功率、辐射时间、磷酸用量、浸渍时间等因素对制备效果的影响,确定了优化工艺条件为:微波功率350W,微波辐射时间20min,磷酸与竹料质量比1:1,磷酸浸渍时间24h。优化条件下所制备活性炭以微孔为主,比表面积达到1335m2/g,收率达到45%。对活性炭表面性能的表征分析表明,活性炭表面含有较多的酸性基团,表现出较强的酸性。活化过程中竹料的化学键大部分被破坏,表面的氧、氮元素含量下降,碳元素含量有所上升,同时引入了少量的磷元素。采用微波辐射法对所制备的竹基活性炭进行热处理,发现活性炭的微孔随着时间的延长而降低,但是中孔有一定程度的发展。微波热处理导致活性炭表面酸性官能团数量下降,碱性增强。对所制备竹基活性炭的吸附性能进行了评价,其苯酚饱和吸附量达到105mg/g,与商业活性炭吸附性能相当。以颗粒活性炭和活性炭纤维为吸附剂,建立了4-氯酚废水的活性炭吸附-微波强化湿式氧化处理工艺,实现了4-氯酚的高效降解和活性炭的有效再生。考察了活性炭用量、吸附时间、pH、温度和无机盐对活性炭吸附4-氯酚效果的影响。在微波强化湿式氧化再生活性炭工艺中,考察了体系压力、H2O2用量、反应时间、pH和投加催化剂对活性炭再生效率的影响,确定了优化工艺条件为:体系压力0.5MPa,H2O2加入量10mmol,反应时间20min,颗粒活性炭再生以0.15mmol/L的Cu2+作为催化剂,活性炭纤维再生以0.10mmol/L的Fe3+和0.05mmol/L的Cu2+作为催化剂,优化条件下再生效率达到95%。对微波强化湿式氧化工艺出水检测表明,出水中4-氯酚浓度仅为0.4mg/L,主要降解中间产物为甲酸和乙酸,可生化性显着提高。对比研究表明,活性炭吸附-微波强化湿式氧化组合工艺对4-氯酚的降解效率明显高于均相湿式氧化工艺,表明发生在固液界面处的氧化反应对活性炭再生具有重要作用,活性炭在湿式氧化阶段起到了催化作用。微波辐射下湿式氧化工艺对活性炭的再生效率明显优于常规加热方式,表明微波与活性炭之间的耦合作用强化了对有机物的氧化降解能力。高温条件下4-氯酚与活性炭之间的作用力减弱、解吸速率提高,加速了其氧化降解。经多次微波强化湿式氧化再生后,活性炭的吸附性能有所下降,但是仍然保持在较高的水平,分析表明活性炭吸附性能的下降主要是由中间降解产物的累积造成的。对多次再生的颗粒活性炭进行微波辐射活化,处理后活性炭在很大程度上恢复了吸附性能。本文研究了酚类有机物在颗粒活性炭和活性炭纤维上的吸附行为与机理。对吸附等温线、动力学和热力学进行了拟合与分析。吸附等温线数据拟合表明Redlich-Peterson模型的拟合结果最好。对吸附动力学数据的拟合表明,准二级动力学模型的拟合结果较好;内扩散模型拟合表明扩散过程受到孔隙结构及已吸附有机物的影响。热力学分析表明,吸附过程的ΔGo为负值,其绝对值随着取代基的增加而提高,表明吸附作用力增强;ΔHo也为负值,其绝对值随着取代基的增加而降低,表明物理吸附作用增强;ΔSo随着取代基团的增加而提高,表明固液界面的混乱程度逐渐加强。对吸附机理的探讨表明,π-π作用是活性炭与苯酚之间的重要作用力。对吸附动力学和等温线分析表明,空间位阻效应对吸附动力学的影响主要与吸附质的最大维分子尺度有关,空间位阻效应对平衡吸附的影响主要与吸附质的次大维分子尺度有关。
王执伟[10](2010)在《钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚的研究》文中进行了进一步梳理氯酚类化合物具有致癌、致畸、致突变效应,毒性大,难生物降解,在环境中降解周期长,给自然环境造成了很大危害,被许多国家视为优先控制污染物。近年来,电催化还原法处理氯酚类化合物因具有高度灵活性、易于控制、成本小、不产生二次污染等优点,引起了研究者的广泛重视。本文以钯/泡沫镍电极为电还原阴极,以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物,研究电极的制备工艺及氯酚类化合物脱氯反应的影响因素。本文采用恒电流沉积法,从沉积电流、沉积温度、氯化钯沉积液浓度、沉积时间四个方面考察对电极脱氯性能的影响,优化钯/泡沫镍电极的制备工艺条件。脱氯实验表明随着沉积电流的增加,电极的脱氯性能先增加后减小;随着沉积温度的升高,电极的脱氯性能变化不大;随着氯化钯沉积液浓度的升高,电极的脱氯性能增强;随着沉积时间的延长,电极脱氯性能出现波动现象。在综合考虑电极的脱氯性能、成本、能耗等方面得出最佳的钯/泡沫镍电极制备工艺条件为:沉积电流为6mA、沉积温度为40℃、氯化钯沉积液浓度为1mmol/L、沉积时间为120min(沉积至溶液为无色),并且在该条件下所制备的电极具有良好的脱氯稳定性和重复使用性。借助X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等表征手段对电极的元素组成及价态、表面形貌、晶体结构进行分析,实验结果表明,在最佳制备条件下所得的钯/泡沫镍电极确实有钯颗粒负载,并且在基体表面分布均匀,粒径较小,结构紧密,比表面积较大,具有一定空间延伸性。以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物,从目标物的初始浓度、工作电流、溶液温度三方面探讨最佳脱氯条件。在综合考虑目标物的去除率及电流效率得出最佳脱氯条件为:对氯苯酚的初始浓度为1.0mmol/L、工作电流为5mA、溶液温度为50°C,在此条件下,电化学还原脱氯80min对氯苯酚的去除率即可达到100%;2,4-二氯酚的初始浓度为0.5mmol/L、工作电流为5mA、溶液温度为40°C,在这样的脱氯条件下,反应180min,2,4-二氯酚的去除率可达62.6%。动力学研究表明在最佳脱氯条件下,对氯苯酚和2,4-二氯酚的电催化还原反应均符合准一级反应动力学过程。
二、固定化细胞降解2,4-二氯酚的动力学及其对SBR系统强化效果研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、固定化细胞降解2,4-二氯酚的动力学及其对SBR系统强化效果研究(论文提纲范文)
(1)含典型酚类化合物废水微生物降解工艺调控及运行研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 水污染现状 |
1.2 酚类化合物定义及其环境效益 |
1.2.1 2,4-二氯苯酚 |
1.2.2 2,6-二氯苯酚 |
1.2.3 对硝基苯酚 |
1.3 酚类化合物的生物降解 |
1.3.1 好氧生物降解 |
1.3.2 厌氧生物降解 |
1.4 酚类化合物对脱氮的影响 |
1.5 酚类化合物生物降解研究进展 |
1.5.1 共代谢机制 |
1.5.2 膜生物技术 |
1.5.3 硝化颗粒污泥技术 |
1.6 溶解性微生物产物(SMP) |
1.6.1 SMP的定义与来源 |
1.6.2 SMP的组成及特征 |
1.6.3 SMP生成的影响因素 |
1.7 研究目的、意义和研究内容 |
1.7.1 研究目的与意义 |
1.7.2 实验方案设计及技术路线 |
1.7.3 研究内容 |
第二章 实验材料、仪器与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 EPS和 SMP提取方法 |
2.3.2 测试方法 |
2.3.3 荧光光谱分析 |
2.3.4 高效液相色谱分析 |
2.3.5 高通量测序 |
第三章 硝化污泥生物反应器好氧降解对硝基苯酚的性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 反应器搭建与运行参数 |
3.2.2 污泥性质 |
3.2.3 模拟废水组成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 硝化污泥反应器长期运行水质 |
3.3.2 对硝基苯酚对系统周期水质影响 |
3.3.3 对硝基苯酚存在条件下硝化污泥自养菌活性及粒径的变化 |
3.3.4 溶解性微生物产物分析 |
3.3.5 对硝基苯酚对硝化污泥微生物群落影响分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 硝化污泥膜生物反应器中强化降解2,4-二氯苯酚的性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 反应器的搭建及膜组件 |
4.2.2 模拟废水及接种污泥特性 |
4.2.3 分析手段 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 硝化污泥膜生物反应器长期运行水质及2,4-DCP降解性能分析 |
4.3.2 2,4-DCP存在条件下污泥中可溶性微生物产物研究 |
4.3.3 2,4-DCP存在于不存在条件下EPS官能团变化的分析 |
4.3.4 MBRs中生物膜微生物活性对比分析 |
4.3.5 2,4-DCP存在于不存在条件下生物膜中微生物群落变化的分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 硝化颗粒污泥系统强化降解2,6-DCP的性能及微生物产物研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 NGS反应器的搭建 |
5.2.2 模拟废水及接种污泥特性 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 NGS-SBR长期运行水质 |
5.3.2 2,6-DCP对 NGS物理化学性质的影响分析 |
5.3.3 胞外聚合物分析 |
5.3.4 溶解性微生物产物分析 |
5.3.5 2,6-DCP存在与不存在条件下周期水质分析 |
5.3.6 2,6-DCP环境驯化后NGS中微生物群落演变 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(2)固定化漆酶在处理难降解含酚废水中的特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 含酚废水的来源、性质和危害 |
1.2 含酚废水处理方法 |
1.2.1 物化法 |
1.2.2 生物法 |
1.3 漆酶的来源、性质及其降解底物种类 |
1.3.1 漆酶的来源 |
1.3.2 漆酶的性质 |
1.3.3 漆酶催化降解底物种类 |
1.4 酶固定化技术 |
1.4.1 酶固定化方法 |
1.4.2 酶固定化载体 |
1.4.3 固定化酶处理有机废水 |
1.5 研究内容及技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 对氯苯酚含量测定方法 |
2.2.2 漆酶活性测定方法 |
2.2.3 固定化漆酶载体的制备方法 |
2.2.4 固定化空白载体与固定化漆酶载体表征方法 |
2.3 实验设计 |
2.3.1 对氯苯酚去除率实验的设计 |
2.3.2 载体材料正交实验的设计 |
2.3.3 漆酶固定化条件影响因素实验设计 |
2.3.4 漆酶酶活力测定实验设计 |
2.3.5 固定化漆酶载体的形态表征实验设计 |
2.3.6 固定化漆酶去除废水中对氯苯酚的实验设计 |
2.3.7 固定化漆酶的吸附-解吸实验设计 |
2.3.8 固定化漆酶的重复利用实验设计 |
第3章 漆酶固定化影响因素及固定化漆酶表征 |
3.1 漆酶固定化影响因素 |
3.1.1 正交实验结果及分析 |
3.1.2 漆酶固定化影响因素结果与分析 |
3.2 固定化漆酶载体的表征 |
3.2.1 扫描电镜结果及分析 |
3.2.2 傅里叶红外光谱结果及分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 固定化漆酶去除对氯苯酚的特性研究 |
4.1 时间对去除的影响 |
4.2 PH对去除的影响 |
4.3 温度对去除率的影响 |
4.4 对氯苯酚初始浓度对去除的影响 |
4.5 固定化漆酶去除对氯苯酚的吸附-解吸实验结果与分析 |
4.6 固定化漆酶去除对氯苯酚的重复利用实验结果与分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 固定化漆酶去除对氯苯酚的机理探索 |
5.1 固定化漆酶去除对氯苯酚的动力学分析 |
5.2 固定化漆酶去除对氯苯酚后的内部形态变化 |
5.3 固定化漆酶去除对氯苯酚后的红外光谱分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(3)兰炭废水中有机污染物的去除规律及喹啉类有机物生物转化特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 兰炭废水污染现状及废水处理存在的问题 |
1.1.1 兰炭废水的来源及危害 |
1.1.2 兰炭废水处理研究进展 |
1.1.3 兰炭废水处理存在的问题 |
1.2 废水中含氮杂环化合物生物降解研究进展 |
1.2.1 废水中含氮杂环化合物处理研究现状 |
1.2.2 喹啉的来源、危害 |
1.2.3 喹啉的好氧生物降解研究现状 |
1.3 固定化微生物技术在工业废水处理中的应用 |
1.3.1 固定化微生物技术的特点 |
1.3.2 固定化微生物载体选择 |
1.3.3 固定化微生物技术在工业废水处理中的应用及存在问题 |
1.4 研究目的和意义、主要内容 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 兰炭废水处理工艺过程中有机污染物去除特征研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验仪器和试剂 |
2.1.2 兰炭废水处理试验工艺 |
2.1.3 水质分析项目及方法 |
2.1.4 试验水样的废水水质 |
2.1.5 遗传毒性检测方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 兰炭废水原水中有机污染物组成分析 |
2.2.2 不同工艺单元的COD和挥发酚去除特性 |
2.2.3 不同有机污染物在各工艺单元的去除规律解析 |
2.2.4 废水处理各工艺单元的生物毒性削减特征 |
2.3 本章小结 |
3 兰炭废水中喹啉降解菌的分离筛选与诱导 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 主要实验仪器 |
3.1.2 主要试剂及培养基 |
3.1.3 喹啉降解菌的筛选、分离和纯化 |
3.1.4 菌悬液的制备过程 |
3.1.5 高效菌株的鉴定及表征方法 |
3.1.6 高效菌株利用碳源的广谱性分析 |
3.1.7 菌株诱导条件优化试验方案 |
3.1.8 分析方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 喹啉降解菌的筛选及形态学表征 |
3.2.2 菌株的Biolog鉴定及碳源代谢特征分析 |
3.2.3 菌种的16S rDNA鉴定 |
3.2.4 菌株的底物广谱性分析 |
3.2.5 优势菌株喹啉降解的诱导条件与效果 |
3.3 本章小结 |
4 喹啉生物代谢归趋及影响因素分析 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 喹啉降解动力学研究方法 |
4.1.2 喹啉降解过程代谢归趋试验方案 |
4.1.3 胞内酶和胞外酶的提取方法 |
4.1.4 多菌株降解喹啉的虚拟变量回归分析 |
4.1.5 P-B因子筛选和BBD优化实验设计方法 |
4.1.6 发光细菌实验表征遗传毒性方法 |
4.1.7 分析方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 单菌株降解喹啉动力学分析 |
4.2.2 喹啉生物代谢归趋分析 |
4.2.3 喹啉降解酶的分布识别及其催化活性影响因素研究 |
4.2.4 多菌株喹啉降解动力学分析 |
4.2.5 多菌株喹啉降解环境条件的优化 |
4.2.6 喹啉降解过程中代谢产物遗传毒性变化 |
4.3 本章小结 |
5 固定化活细胞喹啉降解体系的构建与应用 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 细菌负载量测定方法 |
5.1.2 ZnO NPs/PVA固定化载体制备方法 |
5.1.3 细菌的固定化方法 |
5.1.4 固定化细菌降解喹啉性能研究方法 |
5.1.5 分析项目及方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 载体的制备及其对喹啉的吸附性能研究 |
5.2.2 固定化细菌负载量测定方法优化 |
5.2.3 固定化细胞与游离细胞喹啉降解性能对比研究 |
5.2.4 固定化混合菌对喹啉的适应性及降解动力学 |
5.2.5 固定化混合菌的重复利用性能研究 |
5.2.6 固定化混合菌在兰炭废水深度处理中的应用 |
5.3 本章小结 |
6 结论、创新点与建议 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议和展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读期间主要成果 |
(4)含酚工业废水处理技术的研究进展(论文提纲范文)
1 物化法 |
1.1 气提法 |
1.2 萃取法 |
1.3 吸附法 |
1.4 离子交换法 |
2 化学法 |
2.1 化学混凝 |
2.2 化学氧化 |
2.2.1 焚烧法 |
2.2.2 氧化法 |
2.2.3 高级氧化法 (AOPs) |
2.3 化学还原法 |
3 生物法 |
3.1 活性污泥法 |
3.2 生物膜法 |
3.3 酶催化法 |
3.4 固定化细胞法 |
4 总结与展望 |
(5)F-掺杂Ti/PbO2电极制备及生物膜电极在废水处理中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 工业废水处理介绍 |
1.1.1 物化法 |
1.1.2 化学法 |
1.1.3 生物化学法 |
1.1.4 电化学方法 |
1.1.5 电化学-生物联合方法 |
1.2 Ti/PbO_2电极材料概述 |
1.2.1 Ti/PbO_2电极的生产和发展 |
1.2.2 PbO_2电沉积机理 |
1.2.3 Ti/PbO_2电极研究和应用现状 |
1.3 生物膜电极在废水处理应用概述 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 工业废水处理用 Ti/PbO_2电极的 F-掺杂改性 |
1.4.2 2,4-二氯酚废水高效处理菌种筛选 |
1.5 创新性 |
第2章 工业废水处理用 Ti/PbO_2电极的 F-掺杂改性 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 主要仪器、设备、材料及试剂 |
2.1.2 电极的制备 |
2.1.3 电极的结构和性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 电极表面的 SEM 图像 |
2.2.2 电极的 XRD 图 |
2.2.3 电极的 XPS 图数据 |
2.2.4 电极的循环伏安图 |
2.3 结论 |
第3章 2,4-二氯酚废水高效处理菌种筛选 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验仪器及试剂 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.3 实验步骤 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 高效降解 2,4-二氯酚降解菌株的形态 |
3.2.2 高效降解 2,4-二氯酚菌株的筛选 |
3.2.3 驯化过程菌株的降解效率的变化 |
3.2.4 菌株 GH-4 降解 2,4-二氯酚的能力随时间的变化 |
3.2.5 COD 值随降解时间的变化 |
3.3 结论与下一步工作 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(6)固定化微球菌降解废水中邻苯二甲酸酯的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 邻苯二甲酸酯的来源及性质 |
1.1.2 邻苯二甲酸酯的污染及危害 |
1.2 废水中邻苯二甲酸酯的去除技术 |
1.2.1 邻苯二甲酸酯在自然界中的降解途径 |
1.2.2 物理法去除水中的邻苯二甲酸酯 |
1.2.3 氧化法去除水中的邻苯二甲酸酯 |
1.3 邻苯二甲酸酯的生物降解 |
1.3.1 好氧生物降解 |
1.3.2 厌氧生物降解 |
1.3.3 影响生物降解的因素 |
1.4 固定化微生物技术 |
1.4.1 固定化微生物的定义 |
1.4.2 微生物固定化的方法 |
1.4.3 固定化微生物的载体 |
1.4.4 固定化微生物的优势 |
1.4.5 固定化微生物存在的问题 |
1.5 PVA 固定化微生物 |
1.5.1 利用 PVA 固定化微生物的优势 |
1.5.2 PVA 固定化微生物的方法 |
1.5.3 PVA 固定化微生物方法的改进 |
1.5.4 PVA 固定化微生物的应用 |
1.6 生物强化技术在污染物降解中的应用 |
1.6.1 高效降解微生物 |
1.6.2 生物强化的应用策略 |
1.6.3 生物强化技术在废水处理中的应用研究 |
1.6.4 微生物群落结构的分析方法 |
1.7 研究目的和研究内容 |
1.7.1 研究目的 |
1.7.2 研究内容 |
1.7.3 技术路线 |
第2章 DBP 高效降解菌的分离及特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 主要试剂 |
2.2.2 培养基 |
2.2.3 灭菌方法 |
2.2.4 高效降解微生物的富集培养 |
2.2.5 高效降解微生物的分离纯化 |
2.2.6 高效降解菌的扩大培养 |
2.2.7 高效降解微生物的筛选 |
2.2.8 高效降解微生物的鉴定 |
2.2.9 分析方法 |
2.3 高效降解微生物的分离、筛选和鉴定 |
2.3.1 降高效解微生物的分离 |
2.3.2 降解菌的筛选 |
2.3.3 降解菌的鉴定 |
2.4 Micrococcus sp.利用 DBP 为唯一碳源的验证 |
2.5 不同初始浓度 DBP 的降解实验 |
2.6 DBP 与葡萄糖共基质的降解特性 |
2.6.1 实验方案 |
2.6.2 葡萄糖对 DBP 降解的影响 |
2.6.3 DBP 对葡萄糖降解的影响 |
2.7 微量金属离子的影响 |
2.8 高效菌降解 DBP 途径的推测 |
2.9 本章小结 |
第3章 高效降解菌的固定化方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 微生物固定化方法 |
3.2.3 固定化微生物活性测量装置 |
3.2.4 固定化微生物性能分析方法 |
3.3 不同载体固定化微生物的性能比较 |
3.3.1 固定化微生物的生物活性 |
3.3.2 固定化微生物颗粒的机械性能 |
3.3.3 固定化微生物颗粒的化学稳定性 |
3.3.4 四种固定化载体的比较 |
3.4 PVA 固定化微生物方法的改进 |
3.4.1 PVA 固定化微生物性能比较 |
3.4.2 PVA 固定化微生物颗粒水溶膨胀性控制 |
3.5 PVA 固定化微生物的条件优化 |
3.5.1 PVA 浓度对固定化微生物的影响 |
3.5.2 海藻酸钠浓度对固定化微生物颗粒的影响 |
3.5.3 Na_2SO_4浓度对固定化微生物的影响 |
3.5.4 包埋比对固定化微生物的影响 |
3.5.5 固定化时间对固定化微生物的影响 |
3.6 优化条件下固定化微生物颗粒的性能 |
3.7 本章小结 |
第4章 固定化微生物降解 DBP 的特性及动力学 |
4.1 引言 |
4.2 微生物固定化方法的比较 |
4.2.1 PVA 固定化微生物制备 |
4.2.2 固定化微生物降解 DBP 的比较 |
4.3 固定化微生物降解 DBP 的影响因素 |
4.3.1 初始 pH 对 DBP 降解的影响 |
4.3.2 温度对 DBP 降解的影响 |
4.4 固定化微生物半连续降解 DBP |
4.5 固定化微生物颗粒的保藏方式 |
4.5.1 保藏方案 |
4.5.2 不同保藏方式对微生物活性的影响 |
4.5.3 固定化微生物的活化对保藏的影响 |
4.6 固定化微生物的使用寿命 |
4.7 固定化微生物降解 DBP 的动力学 |
4.7.1 生物降解动力学概述 |
4.7.2 邻苯二甲酸酯生物降解动力学试验 |
4.8 本章小结 |
第5章 生物强化处理 DBP 废水及微生物群落分析 |
5.1 引言 |
5.2 生物强化处理 DBP 废水的初步实验 |
5.2.1 活性污泥的驯化 |
5.2.2 生物强化系统构建 |
5.2.3 未驯化活性污泥系统的生物强化效果 |
5.2.4 驯化活性污泥系统的生物强化效果 |
5.2.5 未驯化和驯化活性污泥系统的效果比较 |
5.3 生物强化去除生活污水中的 DBP |
5.3.1 实验用废水及污泥 |
5.3.2 生物强化方法 |
5.3.3 生活污水中 DBP 的强化去除效果 |
5.4 固定化高效降解菌生物强化系统中 DBP 的去除 |
5.5 生物强化处理系统中 DBP 降解动力学 |
5.6 生物强化反应器中微生物群落分析 |
5.6.1 T-RFLP 检测方法 |
5.6.2 活性污泥的图谱分析 |
5.6.3 高效降解菌的图谱分析 |
5.6.4 生物强化系统中悬浮相微生物的图谱分析 |
5.6.5 生物强化系统中固定相微生物的图谱分析 |
5.7 小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)生物降解2-氯苯酚的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 氯酚类化合物简介 |
1.1.1 氯酚类化合物的物理化学性质 |
1.1.2 氯酚类化合物的来源和用途 |
1.1.3 氯酚类化合物的环境行为 |
1.1.4 氯酚类化合物的环境危害 |
1.2 含氯酚类化合物废水治理的研究现状 |
1.2.1 含氯酚类化合物废水治理的主要方法 |
1.2.2 氯酚类化合物的生物降解机制 |
1.3 光合细菌的研究概况 |
1.3.1 光合细菌的形态及分类 |
1.3.2 光合细菌与环境条件 |
1.3.3 光合细菌在废水处理中的应用 |
1.4 固定化细胞技术及其应用的研究进展 |
1.5 论文的研究意义和内容 |
1.5.1 研究的目的和意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
1.6 研究的特色和创新点 |
第2章 2-氯苯酚降解菌的筛选与鉴定 |
2.1 研究目的与内容 |
2.1.1 研究目的与意义 |
2.1.2 研究内容 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 样品来源 |
2.2.2 试验材料 |
2.2.3 试验仪器 |
2.2.4 试验方法 |
2.2.5 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 2-CP降解菌的富集、分离、筛选和纯化 |
2.3.2 菌株1D的活细胞光谱扫描 |
2.3.3 菌株1D的生理生化特征 |
2.3.4 菌株1D的碳源利用试验 |
2.3.5 菌株1D的16SrDNA基因序列分析 |
2.3.6 菌株1D与相近物种的系统发育学分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 2-氯苯酚抑制光合细菌的毒性效应及紫外诱变研究 |
3.1 研究目的与研究内容 |
3.1.1 研究目的与意义 |
3.1.2 研究内容 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试验仪器 |
3.2.3 试验方法 |
3.2.4 分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 光合细菌1D的紫外诱变 |
3.3.2 2-CP对出发菌株与诱变菌株脱氧酶活性的影响 |
3.3.3 2-CP对出发菌株与诱变菌株生长的安全质量浓度 |
3.3.4 2-CP抑制出发菌株与诱变菌株生长的96h半致死浓度 |
3.3.5 对菌株1D的紫外诱变机理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 光合细菌PSB-1D厌氧降解2-CP的试验研究 |
4.1 研究目的与研究内容 |
4.1.1 研究目的与意义 |
4.1.2 研究内容 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验仪器 |
4.2.3 试验方法 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同供氧光照对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
4.3.2 2-CP挥发性干扰试验 |
4.3.3 2-CP吸附性干扰试验 |
4.3.4 光照厌氧条件下菌株PSB-1D的生长与2-CP降解 |
4.3.5 不同共代谢基质对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
4.3.6 不同浓度丙酸钠对2-CP生物降解的共代谢作用 |
4.3.7 不同氮源对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
4.3.8 不同浓度酵母膏对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
4.3.9 pH对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
4.3.10 温度对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
4.3.11 光照度对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
4.3.12 厌氧光照条件下2-CP降解动力学分析 |
4.3.13 共代谢关键酶的诱导机制 |
4.3.14 光合细菌PSB-1D对2-CP降解中间产物的分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 光合细菌PSB-1D好氧降解2-CP的试验研究 |
5.1 研究目的与研究内容 |
5.1.1 研究目的与意义 |
5.1.2 研究内容 |
5.2 试验材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验仪器 |
5.2.3 试验方法 |
5.2.4 分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 黑暗好氧条件下菌株PSB-1D的生长及其降解2-CP |
5.3.2 不同共代谢基质对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
5.3.3 不同浓度葡萄糖对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
5.3.4 不同氮源对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
5.3.5 不同(NH_4)_2SO_4浓度对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
5.3.6 不同浓度酵母膏对PSB-1D生长及其降解2-CP的影响 |
5.3.7 pH对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
5.3.8 摇床转速对PSB-1D生长及2-CP降解效果的影响 |
5.3.9 好氧黑暗条件下2-CP降解动力学分析 |
5.3.10 共代谢关键酶的诱导机制 |
5.3.11 光合细菌PSB-1D对2-CP降解途径的分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 光合细菌PSB-1D的固定化研究 |
6.1 研究目的与研究内容 |
6.1.1 研究目的与意义 |
6.1.2 研究内容 |
6.2 试验材料与方法 |
6.2.1 试验材料 |
6.2.2 试验仪器 |
6.2.3 试验方法 |
6.2.4 分析方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 固定化光合细菌包埋载体选择 |
6.3.2 固定化光合细菌包埋载体中添加材料的选择 |
6.3.3 固定化条件的选择 |
6.3.4 固定化细菌与游离细菌对2-CP降解性能的比较 |
6.3.5 不同供氧光照对固定化微生物小球降解2-CP的影响 |
6.4 本章小结 |
第7章 固定化光合细菌的SBR反应器处理2-CP废水 |
7.1 研究目的与研究内容 |
7.1.1 研究目的与意义 |
7.1.2 研究内容 |
7.2 试验装置与研究方法 |
7.2.1 试验装置与运行方式 |
7.2.2 试验材料 |
7.2.3 试验仪器 |
7.2.4 试验方法 |
7.2.5 分析方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 固定化微生物小球投加量对2-CP降解效果的影响 |
7.3.2 不同运行参数对2-CP废水处理的影响 |
7.3.3 SBR生物反应器操作运行的稳定性 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与建议 |
8.1 研究结论 |
8.2 建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的主要成果 |
作者简介 |
(8)聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 微生物固定化技术 |
1.2.1 微生物固定化技术的发展 |
1.2.2 微生物固定化技术的特点 |
1.2.3 微生物固定化技术的分类 |
1.3 包埋固定化微生物技术 |
1.3.1 选择包埋载体的原则 |
1.3.2 常用的包埋载体材料 |
1.4 聚氨酯固定化载体 |
1.4.1 聚氨酯泡沫载体 |
1.4.2 聚氨酯水凝胶载体 |
1.4.3 聚氨酯大分子单体 |
1.5 硝化菌的包埋固定化 |
1.5.1 硝化菌的特性 |
1.5.2 包埋硝化菌的应用 |
1.6 本文的研究目的和内容 |
第2章 聚氨酯预聚体的合成及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料及试剂 |
2.2.2 主要实验仪器 |
2.2.3 主要分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 聚氨酯预聚体的合成工艺 |
2.3.2 聚氨酯预聚体的合成反应方程式 |
2.3.3 影响合成反应的因素 |
2.3.4 聚氨酯预聚体的表征 |
2.3.5 聚氨酯预聚体的反应动力学 |
2.3.6 聚氨酯预聚体的中试放大生产 |
2.4 本章小结 |
第3章 聚氨酯水凝胶的制备和优化 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原料与试剂 |
3.2.2 主要实验仪器 |
3.2.3 聚氨酯水凝胶的制备和优化 |
3.2.4 聚氨酯水凝胶性能的测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化体系的引发机理 |
3.3.2 影响凝胶过程的因素 |
3.3.3 聚氨酯水凝胶的表征 |
3.3.4 聚氨酯水凝胶的稳定性 |
3.4 本章小结 |
第4章 聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备和驯化 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要实验试剂 |
4.2.2 主要分析项目以及方法 |
4.2.3 包埋硝化菌颗粒的制备和表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 包埋固定化试剂对硝化菌活性的影响 |
4.3.2 包埋过程对硝化菌颗粒性能的影响 |
4.3.3 包埋硝化菌颗粒的工业化生产 |
4.3.4 包埋硝化菌颗粒活性的恢复 |
4.3.5 经济性评价 |
4.4 本章小结 |
第5章 聚氨酯包埋硝化菌颗粒的硝化特性 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验方法 |
5.2.2 检测和计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 包埋硝化菌颗粒的硝化动力学 |
5.3.2 低浓度氨氮运行条件下硝化特性 |
5.3.3 高浓度氨氮运行条件下硝化特性 |
5.4 本章小结 |
第6章 包埋硝化菌颗粒在实际废水处理中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 微污染水源水的生物预处理 |
6.2.1 原水水质 |
6.2.2 实验装置 |
6.2.3 工艺条件 |
6.2.4 处理效果 |
6.2.5 小结 |
6.3 污水处理厂出水的深度处理 |
6.3.1 废水水质 |
6.3.2 实验装置 |
6.3.3 工艺条件和处理效果 |
6.3.4 小结 |
6.4 燃料乙醇废水的深度处理 |
6.4.1 废水组成 |
6.4.2 实验装置 |
6.4.3 工艺条件和处理效果 |
6.4.4 小结 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
致谢 |
(9)微波法制备竹基活性炭及强化湿式氧化处理含酚废水研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源及研究背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.2 含酚废水的来源及危害 |
1.3 含酚废水的处理技术现状 |
1.3.1 生物技术处理含酚废水 |
1.3.2 高级氧化技术处理含酚废水 |
1.3.3 溶剂萃取技术处理含酚废水 |
1.3.4 膜分离技术处理含酚废水 |
1.3.5 吸附技术处理含酚废水 |
1.4 活性炭材料及其在水处理中的应用 |
1.4.1 活性炭的制备 |
1.4.2 活性炭的改性 |
1.4.3 活性炭在水处理领域的应用 |
1.4.4 活性炭的再生 |
1.5 微波技术在水处理领域的应用 |
1.5.1 微波诱导催化氧化技术 |
1.5.2 微波强化高级氧化技术 |
1.5.3 微波强化湿式氧化技术 |
1.6 本课题的主要研究内容 |
第2章 实验材料与实验方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 竹基活性炭的微波辐射制备 |
2.2.2 活性炭吸附酚类有机物 |
2.2.3 微波强化湿式氧化处理含酚废水 |
2.2.4 材料的表征方法 |
2.2.5 水样的分析方法 |
第3章 竹基活性炭的微波法制备与吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 微波法制备竹基活性炭工艺的影响因素 |
3.2.1 微波辐射功率的影响 |
3.2.2 微波辐射时间的影响 |
3.2.3 磷酸用量的影响 |
3.2.4 磷酸浸渍时间的影响 |
3.2.5 微波热处理的影响 |
3.3 竹基活性炭表面性质表征与分析 |
3.3.1 SEM表征结果分析 |
3.3.2 表面含氧官能团及零电荷点分析 |
3.3.3 FTIR表征结果分析 |
3.3.4 XPS表征结果分析 |
3.3.5 TG-DTA表征结果分析 |
3.4 微波法制备竹基活性炭机理探讨 |
3.5 竹基活性炭的吸附性能及制备成本 |
3.6 本章小结 |
第4章 活性炭吸附-微波强化湿式氧化处理水中4-氯酚工艺研究 |
4.1 引言 |
4.2 活性炭吸附4-氯酚的影响因素 |
4.2.1 活性炭用量的影响 |
4.2.2 吸附时间的影响 |
4.2.3 pH的影响 |
4.2.4 温度的影响 |
4.2.5 无机盐的影响 |
4.3 微波强化湿式氧化处理4-氯酚的影响因素 |
4.3.1 体系压力的影响 |
4.3.2 H_20_2 用量的影响 |
4.3.3 反应时间的影响 |
4.3.4 pH的影响 |
4.3.5 催化剂的影响 |
4.4 4-氯酚的氧化降解及工艺技术经济分析 |
4.4.1 4-氯酚的氧化降解分析 |
4.4.2 工艺技术经济分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 活性炭吸附-微波强化湿式氧化反应机理探讨 |
5.1 引言 |
5.2 微波强化湿式氧化反应机理探讨 |
5.2.1 活性炭对湿式氧化的催化作用 |
5.2.2 微波辐射对湿式氧化的强化作用 |
5.2.3 高温对4-氯酚吸附行为的影响 |
5.3 微波强化湿式氧化对活性炭性能的影响 |
5.4 有机物的吸附热力学与动力学 |
5.4.1 吸附等温线分析 |
5.4.2 吸附动力学分析 |
5.4.3 吸附热力学分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
个人简历 |
(10)钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 氯酚的来源及危害 |
1.3 氯酚类化合物的主要处理方法 |
1.3.1 物化法 |
1.3.2 生化法 |
1.3.3 化学法 |
1.4 氯酚的电化学处理技术 |
1.4.1 电化学处理技术概述 |
1.4.2 电还原过程原理 |
1.4.3 电还原研究现状 |
1.5 电催化还原脱氯研究面临的问题 |
1.6 课题的目的和意义 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究意义 |
1.7 课题主要研究内容 |
第2章 实验材料与分析方法 |
2.1 实验材料及试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 电极的制备 |
2.3.2 脱氯实验 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 产物测定 |
2.4.2 电极的表征 |
第3章 钯/泡沫镍电极的制备及表征 |
3.1 电极制备条件的优化 |
3.1.1 沉积电流对电极催化还原性能的影响研究 |
3.1.2 沉积温度对电极催化还原性能的影响研究 |
3.1.3 载钯量对电极催化还原性能的影响研究 |
3.2 钯/泡沫镍电极性能表征 |
3.2.1 Pd/foam-Ni 电极的元素组成与价态表征 |
3.2.2 Pd/foam-Ni 电极的表面形貌表征 |
3.2.3 Pd/foam-Ni 电极的晶体结构表征 |
3.3 电极的稳定性 |
3.4 本章小结 |
第4章 对氯苯酚电催化还原脱氯的研究 |
4.1 对氯苯酚初始浓度对脱氯效果的影响研究 |
4.2 工作电流对脱氯效果的影响研究 |
4.3 溶液温度对脱氯效果的影响研究 |
4.4 最佳脱氯条件下电催化脱氯降解动力学研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 2,4-二氯酚电催化还原脱氯的研究 |
5.1 2,4-二氯酚初始浓度对脱氯效果的影响研究 |
5.2 工作电流对脱氯效果的影响研究 |
5.3 溶液温度对脱氯效果的影响研究 |
5.4 最佳脱氯条件下电催化脱氯降解动力学研究 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
致谢 |
四、固定化细胞降解2,4-二氯酚的动力学及其对SBR系统强化效果研究(论文参考文献)
- [1]含典型酚类化合物废水微生物降解工艺调控及运行研究[D]. 李明润. 济南大学, 2020(01)
- [2]固定化漆酶在处理难降解含酚废水中的特性研究[D]. 芦英俊. 西南交通大学, 2019(03)
- [3]兰炭废水中有机污染物的去除规律及喹啉类有机物生物转化特征研究[D]. 刘羽. 西安建筑科技大学, 2019
- [4]含酚工业废水处理技术的研究进展[J]. 刘俊逸,张宇,张蕾,华丽,曾国平,杨昌柱. 工业水处理, 2018(10)
- [5]F-掺杂Ti/PbO2电极制备及生物膜电极在废水处理中的应用[D]. 刘迎. 吉林大学, 2014(03)
- [6]固定化微球菌降解废水中邻苯二甲酸酯的研究[D]. 胡俊. 中国地质大学(北京), 2014(08)
- [7]沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)生物降解2-氯苯酚的研究[D]. 董怡华. 东北大学, 2011(06)
- [8]聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备及其应用研究[D]. 董亚梅. 上海交通大学, 2012(07)
- [9]微波法制备竹基活性炭及强化湿式氧化处理含酚废水研究[D]. 刘青松. 哈尔滨工业大学, 2010(01)
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