生物电化学系统强化1,2-二氯乙烷还原分解
发布时间：2021-08-01 20:35
1,2-二氯乙烷（1,2-dichloroethane,1,2-DCA）作为一种典型的挥发性氯代脂肪烃,被广泛用作溶剂和化学合成中间体等工业产业行业中。由于其具有易挥发、高密度、毒性及潜在致癌致畸致突变的风险,可以在环境中不断积累并逐渐成为生态系统和人类健康的巨大潜在威胁。以1,2-二氯乙烷为代表的挥发性氯代脂肪烃被以美国和中国为代表的多个国家环保局列入优先控制的黑名单。生物电化学系统在难降解污染物处理方向已显现出诸多优势,如降解速率快、降解率高、能耗低等,因此受到广泛关注,然而目前针对生物阴极对挥发性氯代烃的降解研究还鲜有报道。本论文采用生物电化学体系,接种驯化来自文昌污水处理厂二沉池活性污泥,获得具有稳定1,2-二氯乙烷分解能力和生物膜结构的生物阴极。1,2-二氯乙烷分解效果表明,在外加电压-0.5V（阴极电势为-0.58V.VS.SCE）情况下,1,2-二氯乙烷在12h内发生消去脱氯反应而生成终产物乙烯。同时,电流变化与1,2-二氯乙烷分解同步,呈现不断下降趋势,并在12h内基本达到稳定。1,2-二氯乙烷分解速率达到0.15m M·h-1,乙烯回收率为77.51%。作为对照的同样...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2-二氯乙烷降解途径本实验利用气相色谱仪检测微生物电解装置出水样品液，依据相同物质在气相色谱具有相同的保留时间这一个原理，比对样液与标准物质之间的出峰时间，通
2-二氯乙烷降解途径本实验利用气相色谱仪检测微生物电解装置出水样品液，依据相同物质在相色谱具有相同的保留时间这一个原理，比对样液与标准物质之间的出峰时间，过相同的出峰时间，而确定生物阴极降解 1,2-二氯乙烷产物。图 3-4，图 3-5 分为，乙烯标准气体，以及样品液检测得到气相色谱谱图。可以观察到样品液1.836min,2.688min.两个位置出现检测峰，其中 1.836min 出峰时间，与乙烯标准体出峰时间相同。有力的说明了本部分生物阴极降解 1,2-二氯乙烷通过二氯消去应，还原生成乙烯，而生物阴极的环境条件为厌氧条件，这也符合之前的报道。
图 3-5 乙烯标准气体气相色谱检测结果3.4.2 生物阴极降解产物生成情况产物乙烯的生成情况与 1,2-二氯乙烷降解有着较好的关联性，从图 3-6 可以看出随着时间的推移乙烯的生成速率逐渐变慢。24 小时平均乙烯生成速率为0.069mM/h。12 小时乙烯生成 1.38mM，回收率为 77.51%，24 小时，乙烯生成1.65mM，回收率为 80.44%，产物的回收率并未到达 100%，这可能是由于乙烯具有较高的挥发性，在取样的过程之中难免有所溢出，也有可能生成其他未检测到的副产物。但是 0.5V 外加电压条件之下，生物阴极降解 1,2-二氯乙烷通过二氯消去反应生成乙烯为其降解主要途径，这点应该是无疑的。12烯浓度（mM）
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机氯代烃污染地下水环境的治理与修复[J]. 卢杰,李梦红,潘嘉芬. 山东理工大学学报(自然科学版). 2008(04)
[2]纳米镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯脱氯研究[J]. 黄园英,刘菲,汤鸣臬,沈照理. 环境科学学报. 2007(01)
[3]颗粒活性炭吸附去除黄浦江原水中有机物的研究[J]. 王福连,高乃云,徐斌,曾文慧,赵建夫,乐林生. 中国给水排水. 2006(11)
[4]电导法研究TiO2溶胶对水中微量氯代甲烷的光催化脱氯的作用[J]. 罗仲宽,宋力昕,蔡弘华,刘剑洪,洪伟良,黄俊生. 无机材料学报. 2006(01)
[5]多氯联苯催化转移氢化脱氯的研究[J]. 赵毅. 环境化学. 1994(04)
[6]汽提法处理二氯乙烷废水[J]. 李培生. 化工环保. 1990(06)
[7]吸附法回收低浓度二氯乙烷——气控式多层流态化床吸附塔流动模型试验简报[J]. 北京合成纤维实验厂石化部第六设计院中国科学院化工冶金研究所协作试验组. 化学工程. 1977(02)
博士论文
[1]纳米级Pd/Fe双金属对水中氯酚的催化脱氯研究[D]. 卫建军.浙江大学 2004
本文编号：3316205
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
2-二氯乙烷降解途径本实验利用气相色谱仪检测微生物电解装置出水样品液，依据相同物质在气相色谱具有相同的保留时间这一个原理，比对样液与标准物质之间的出峰时间，通
2-二氯乙烷降解途径本实验利用气相色谱仪检测微生物电解装置出水样品液，依据相同物质在相色谱具有相同的保留时间这一个原理，比对样液与标准物质之间的出峰时间，过相同的出峰时间，而确定生物阴极降解 1,2-二氯乙烷产物。图 3-4，图 3-5 分为，乙烯标准气体，以及样品液检测得到气相色谱谱图。可以观察到样品液1.836min,2.688min.两个位置出现检测峰，其中 1.836min 出峰时间，与乙烯标准体出峰时间相同。有力的说明了本部分生物阴极降解 1,2-二氯乙烷通过二氯消去应，还原生成乙烯，而生物阴极的环境条件为厌氧条件，这也符合之前的报道。
图 3-5 乙烯标准气体气相色谱检测结果3.4.2 生物阴极降解产物生成情况产物乙烯的生成情况与 1,2-二氯乙烷降解有着较好的关联性，从图 3-6 可以看出随着时间的推移乙烯的生成速率逐渐变慢。24 小时平均乙烯生成速率为0.069mM/h。12 小时乙烯生成 1.38mM，回收率为 77.51%，24 小时，乙烯生成1.65mM，回收率为 80.44%，产物的回收率并未到达 100%，这可能是由于乙烯具有较高的挥发性，在取样的过程之中难免有所溢出，也有可能生成其他未检测到的副产物。但是 0.5V 外加电压条件之下，生物阴极降解 1,2-二氯乙烷通过二氯消去反应生成乙烯为其降解主要途径，这点应该是无疑的。12烯浓度（mM）
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机氯代烃污染地下水环境的治理与修复[J]. 卢杰,李梦红,潘嘉芬. 山东理工大学学报(自然科学版). 2008(04)
[2]纳米镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯脱氯研究[J]. 黄园英,刘菲,汤鸣臬,沈照理. 环境科学学报. 2007(01)
[3]颗粒活性炭吸附去除黄浦江原水中有机物的研究[J]. 王福连,高乃云,徐斌,曾文慧,赵建夫,乐林生. 中国给水排水. 2006(11)
[4]电导法研究TiO2溶胶对水中微量氯代甲烷的光催化脱氯的作用[J]. 罗仲宽,宋力昕,蔡弘华,刘剑洪,洪伟良,黄俊生. 无机材料学报. 2006(01)
[5]多氯联苯催化转移氢化脱氯的研究[J]. 赵毅. 环境化学. 1994(04)
[6]汽提法处理二氯乙烷废水[J]. 李培生. 化工环保. 1990(06)
[7]吸附法回收低浓度二氯乙烷——气控式多层流态化床吸附塔流动模型试验简报[J]. 北京合成纤维实验厂石化部第六设计院中国科学院化工冶金研究所协作试验组. 化学工程. 1977(02)
博士论文
[1]纳米级Pd/Fe双金属对水中氯酚的催化脱氯研究[D]. 卫建军.浙江大学 2004
本文编号：3316205
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3316205.html
