煤制甲醇厂循环水系统污染控制技术研究

发布时间：2017-04-07 08:07

  本文关键词：煤制甲醇厂循环水系统污染控制技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：甲醇厂循环水系统由于氧化腐蚀或者设备老化将引起少量甲醇泄漏,从而使循环水系统受到污染,使系统产生纤维状物质,对循环水换热系统的换热速度和效率产生不利影响。本实验利用甲醇降解菌抢占胞外多糖产生菌的生态位的方法达到抑制纤维状物质的生长,从源头上缓解循环水系统污染问题。本实验对纤维状物质的性质、结构进行了鉴定,筛选出了纤维状物质产生菌,并对其发酵条件、与筛选出的甲醇降解菌的生态关系以及生态关系对循环水系统的影响和微生物群落结构的变化进行了研究。鉴定和筛选结果表明,纤维状物质为细菌纤维素,产细菌纤维素菌株为BC-3木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)。对G.xylinus的发酵条件单因素对比试验表明,G.xylinus在发酵的第8天后细菌纤维素的产量最高,其最适pH为5.0,在接种量为6%时得到细菌纤维素量最大,在甲醇浓度大于50ml/L时G.xylinus不可以存活,在甲醇浓度大于35ml/L不可以产生细菌纤维素,当甲醇浓度为15ml/L时细菌纤维素产量最大。筛选出两株甲醇降解效果较好的细菌Bacillus amyloliquefaciens(简称为B)、Pseudomonas sp.(简称为P),分别与G.xylinus投入动态模拟的甲醇厂循环水系统,通过水质监测发现,各水质指标值随着时间的增加而增加。与对照组相比,其中菌株P引起系统pH值、氯离子浓度增加,浊度、钙硬和总碱度降低,CODcr则呈现不规律变化;菌株B引起系统钙硬、总碱度下降,CODcr和氯离子浓度增加,pH和浊度则呈现不规律变化。但统计分析发现实验组与对照组的水质指标均未呈现明显差异性,且均符合循环水水质要求。两株菌株均能降低细菌纤维素的产量,但菌株P对抑制G.xylinus的生长、降低细菌纤维素产量更有效。采用PCR-TGGE技术对污泥群落结构的分析表明,甲醇降解菌P、B的分别接入改变了原有的微生物群落结构,菌株P取代G.xylinus成为系统的优势菌种;菌株B也对G.xylinus的生长也有一定抑制作用。说明甲醇降解菌可以在循环水系统中稳定生长,且抢占G.xylinus的生态位,成为优势菌种,抑制细菌纤维素的生长,可有效地缓解循环水系统污染问题。
【关键词】：甲醇 细菌纤维素 甲醇降解菌 木醋杆菌 群落结构
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784;X172
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 循环水处理现状9-14
• 1.1.1 循环冷却水系统简介9-10
• 1.1.2 循环冷却水的特点及存在的主要问题10-11
• 1.1.3 循环水处理的方法11-14
• 1.2 煤化工行业概况14
• 1.2.1 煤化工行业的现状14
• 1.2.2 与水资源和环境条件的关系14
• 1.2.3 煤化工行业的发展方向14
• 1.3 甲醇厂循环水系统纤维状物质产生机理14-20
• 1.3.1 甲醇厂循环水污染原因分析14-15
• 1.3.2 纤维状物质的来源及其合成途径15-18
• 1.3.3 纤维状物质的结构及性质18-20
• 1.4 甲醇厂循环水系统产纤维状物质的处理措施20-21
• 1.4.1 甲醇厂循环水系统产纤维状物质控制措施20
• 1.4.2 纤维状物质在环境工程领域的应用20-21
• 1.4.3 纤维状物质在其它领域的应用21
• 1.5 课题的研究意义和技术路线21-23
• 1.5.1 课题的研究意义21-22
• 1.5.2 课题研究的技术路线22-23
• 2 甲醇厂循环水污染原因分析以及污染物质的鉴定23-29
• 2.1 循环水系统的工艺流程23
• 2.2 材料与方法23-25
• 2.2.1 样品采集23
• 2.2.2 试剂23-24
• 2.2.3 仪器设备24
• 2.2.4 纤维状物质的鉴定24-25
• 2.3 结果与讨论25-27
• 2.3.1 甲醇厂循环水堵塞现状25
• 2.3.2 纤维状物质的鉴定25-27
• 2.4 本章小结27-29
• 3 细菌纤维素产生菌的筛选鉴定29-37
• 3.1 材料和方法29-31
• 3.1.1 培养基及试剂29
• 3.1.2 仪器设备29-30
• 3.1.3 菌株的富集、分离与纯化30
• 3.1.4 菌株鉴定30-31
• 3.2 结果与讨论31-33
• 3.2.1 产纤维素菌株的分离31
• 3.2.2 产纤维素菌株的形态学观察31-33
• 3.2.3 菌株的分子生物学鉴定33
• 3.3 BIOLOG生理生化鉴定33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 G. xylinus产细菌纤维素影响因素研究37-47
• 4.1 材料与方法37-39
• 4.1.1 实验材料及设备37-38
• 4.1.2 G. xylinus菌数和细菌纤维素的测定方法38
• 4.1.3 甲醇的测定方法38
• 4.1.4 甲醇降解菌的分离与纯化38
• 4.1.5 菌株发酵条件的影响因素研究38-39
• 4.1.6 G. xylinus与甲醇降解菌混合培养对产细菌纤维素的影响39
• 4.2 结果与讨论39-45
• 4.2.1 发酵时间对G. xylinus产细菌纤维素量的影响39-40
• 4.2.2 pH对G. xylinus产细菌纤维素量的影响40-41
• 4.2.3 甲醇含量对G. xylinus产细菌纤维素量的影响41-42
• 4.2.4 接种量对G. xylinus产细菌纤维素产量的影响42-43
• 4.2.5 甲醇降解菌的筛选以及其与G. xylinus混合培养产细菌纤维素的影响43-45
• 4.2.6 甲醇降解菌的鉴定45
• 4.3 本章小结45-47
• 5 循环水系统动态模拟试验研究47-65
• 5.1 材料47-48
• 5.1.1 实验材料47
• 5.1.2 仪器设备47-48
• 5.2 反应器的设计和运行48-49
• 5.3 实验方法49-53
• 5.3.1 动态循环水模拟系统的水质监测分析49-50
• 5.3.2 污泥总基因组DNA提取方法50-51
• 5.3.3 PCR-TGGE方法51-53
• 5.4 结果与讨论53-64
• 5.4.1 动态模拟甲醇厂循环水水质监测分析53-59
• 5.4.2 甲醇厂循环冷却水动态模拟系统的细菌纤维素生成和腐蚀情况分析59-61
• 5.4.3 污泥的微生物群落结构分析61-64
• 5.5 本章小结64-65
• 6 结论与建议65-67
• 6.1 结论65
• 6.2 建议与展望65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-74
• 附录74-76
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录74
• B. 菌株测序结果74-76
• C. 甲醇标准曲线图76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 解永芬;;河北旭阳化产二车间循环水系统简介[J];科技风;2010年16期

2 刘通;;浅谈循环水系统的节能改造[J];科协论坛(下半月);2011年12期

3 孙少华,石业鹏,王成利;循环水系统清洗的新工艺[J];中国西部科技;2005年07期

4 张新军;;循环水系统不停机清洗新工艺[J];中国西部科技;2010年11期

5 马益平;;江山制药循环水系统节能技术改造[J];科技风;2010年13期

6 刘铁军;;采用戊二醛类对循环水系统中微生物的治理[J];科技资讯;2007年20期

7 ;新型冷却塔水轮机将循环水系统余压“变废为宝”[J];科技风;2013年21期

8 唐鉴,王鹏,宋宏林;循环水系统采用新技术的运行分析改造[J];甘肃科技;2004年11期

9 刘娟;;煤化工循环水系统泄漏的分析和对策[J];科技信息(科学教研);2008年23期

10 邓敏隶;;梧州年产30万吨再生铜循环水系统[J];大众科技;2012年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 邱利祥;;循环水系统节能[A];2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集（下）[C];2012年

2 吕慧;戴新丽;高建全;;循环水系统微生物影响因素及控制[A];第五届全国水处理化学品行业年会论文集[C];2009年

3 李爱玲;;氯锭在我厂循环水系统中的应用[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年

4 王艳红;;循环水系统泄漏及水质恶化对策[A];第三届全国水处理化学品行业年会会议论文集[C];2007年

5 李晓辉;孟森林;;350MW发电机组循环水系统优化运行分析[A];全国火电大机组（300MW级）竞赛第36届年会论文集（上册）[C];2007年

6 李洁;;循环水系统水质浊度升高原因分析及漏点查找[A];苏、冀、皖、赣、鄂石油学会第22届学术年会论文集[C];2004年

7 林树田;卢永军;宁洪龙;王慧臣;;真空循环水系统的化学处理[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年

8 张恒云;范声朴;邵陇生;张永波;;分子振动环在循环水系统方面的应用[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年

9 杨春凤;翟清华;田伟;;影响循环水系统缓蚀效果的几个因素[A];’2004全国水处理技术研讨会暨第24届年会论文集[C];2004年

10 马竞涛;陆文琼;邓作忠;;石化工业循环水系统快速查漏方法研究[A];第十五次全国色谱学术报告会文集（上册）[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 武验　龚世峰;循环水系统杀菌节水有新方法[N];中国化工报;2010年

2 ;循环水优化为行业降耗增效[N];中国化工报;2013年

3 通讯员 伍军邋潘文春;新疆塔西南石化厂循环水系统“两塔合一”改造成功[N];中国石油报;2007年

4 魏双林;衡板马口铁厂改造循环水系统成效大[N];世界金属导报;2010年

5 姚耀富;水力驱动使冷却塔电耗降为零[N];中国化工报;2010年

6 李爱兰;武汉石化获循环水系统竞赛第一[N];中国石化报;2011年

7 马世强;年可创效千万元[N];吉林日报;2011年

8 通讯员 蔡罗刚 万余兰;伊犁第一火电厂治理循环水系统保设备安全运行[N];伊犁日报(汉);2010年

9 程汝斌;变压力为动力[N];中国石油报;2001年

10 中国水产科学研究院;新疆鱼类增殖站工厂化循环水系统[N];中国渔业报;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胡文明;循环水系统运行优化与应用研究[D];北京化工大学;2015年

2 曹奔腾;基于安全分析的核电站循环水系统仿真研究[D];重庆大学;2015年

3 王端;煤制甲醇厂循环水系统污染控制技术研究[D];重庆大学;2016年

4 王君;烧碱循环水系统冷却循环装置的节能改造[D];北京化工大学;2016年

5 陈冬泉;电站循环水系统变工况特性试验研究及运行参数的数值模拟计算[D];东南大学;2004年

6 吴骅鸣;电厂负荷优化分配和循环水系统优化运行的研究[D];浙江大学;2004年

7 段婷婷;大型燃煤电站循环水系统运行优化研究[D];华北电力大学（北京）;2009年

8 王伟;基于凝汽器强化传热技术的循环水系统节水研究[D];山东大学;2006年

9 景海山;火力发电厂循环水系统变频节能优化分析[D];华北电力大学（北京）;2010年

10 郭江波;延长炼油厂循环水系统的腐蚀研究[D];西安石油大学;2011年

  本文关键词：煤制甲醇厂循环水系统污染控制技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：289985