米曲霉/黑曲霉全细胞催化剂在造纸白水处理中的应用研究
发布时间：2021-10-15 23:34
造纸过程白水系统的封闭不仅可以节约用水,减少纤维和化学品的流失,降低生产成本,而且对于减少污染、节约能源等方面也具有十分重要的意义。但随着白水封闭循环程度的提高,白水中有害物质也会逐渐积累。在这些有害物质中,对抄纸和造纸湿部化学影响最大、最难处理的是白水中的溶解物和胶体物质（DCS）。目前随着生物科学的发展,酶制剂已经越来越广泛地应用于制浆造纸工业,在实践生产中能有效改善湿部环境,并逐渐成为研究的焦点领域,然而制作工艺复杂及成本偏高等缺点制约了其在造纸领域的应用。全细胞催化是利用完整的生物有机体（即全细胞、组织甚至个体）作为催化剂进行化学转化,其本质是利用细胞内的酶进行催化,全细胞中的酶系稳定性好,适应性强,并且可以有效再生辅酶因子。该方法为造纸过程中白水的处理提供了一条高效,绿色的途径。本论文采用定向培养的分别产生脂肪酶和果胶酶的两类真菌米曲霉和黑曲霉,作为全细胞处理造纸白水中的胶粘物及DCS,并详细考察了固定化后的米曲霉和黑曲霉对造纸白水的处理效果。采用紫外可见光分光光度仪、智慧电位滴定仪、颗粒电荷测定仪（PCD）、马尔文粒度仪及浊度计等多种测试手段表征了模拟造纸白水中三油酸甘油酯...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国造纸工业用水现状及发展趋势
1.1.1 我国造纸工业用水现状
1.1.2 我国造纸工业用水发展趋势
1.2 白水中污染物的主要污染物及不良影响
1.2.1 造纸白水主要污染物
1.2.2 造纸白水中DCS的不良影响
1.3 白水DCS的物理和化学控制法
1.4 白水DCS生物酶控制法
1.4.1 生物酶的结构与特性及其作用机理
1.4.2 脂肪酶降解白水树脂类物质
1.4.3 果胶酶控制白水阴离子垃圾
1.5 全细胞生物催化技术
1.5.1 全细胞生物催化技术简介
1.5.2 全细胞催化剂及产脂肪酶和果胶酶微生物的来源
1.5.3 全细胞催化剂的应用
1.6 固定化全细胞
1.6.1 固定化全细胞简介
1.6.2 全细胞的固定化方法
1.7 本研究的主要内容和意义
1.7.1 本研究的主要内容
1.7.2 本研究的意义
1.7.3 本研究的技术路线
第二章 米曲霉全细胞催化剂处理造纸白水树脂
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 诱导剂对米曲霉全细胞中脂肪酶酶活的影响
2.3.2 反应温度对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.4 反应pH对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.5 反应底物浓度对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.6 摇床转速对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.7 米曲霉全细胞，游离脂肪酶和固定化脂肪酶酶催化分解TG的对比研究
2.3.8 米曲霉全细胞处理白水树脂沉积物的实践研究
2.4 本章小结
第三章 黑曲霉全细胞催化剂处理造纸白水阴离子垃圾的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 黑曲霉全细胞的制备
3.2.3 果胶酶活力的测定
3.2.4 阳离子需求量的测定
3.2.5 反应用量，反应温度和反应时间对黑曲霉全细胞催化活性的影响
3.2.6 PGA平均分子量的测定
3.2.7 黑曲霉全细胞处理白水的研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 黑曲霉全细胞和碱性果胶酶的催化PGA的分解活性的研究
3.3.2 黑曲霉全细胞的用量对分解PGA的影响
3.3.3 反应温度对黑曲霉全细包降解PGA的影响
3.3.4 反应时间对黑曲霉全细胞及失活黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
3.3.5 黑曲霉全细胞降解PGA的研究
3.3.6 黑曲霉全细胞的操作稳定性的研究
3.3.7 黑曲霉全细胞处理造纸工厂白水的研究
3.4 本章小结
第四章 固定化黑曲霉处理造纸白水的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 黑曲霉菌种发酵培养
4.2.4 黑曲霉细胞的固定化[90]
4.2.5 黑曲霉全细胞果胶酶活力的测定
4.2.6 固定化黑曲霉全细胞果胶酶活力的测定
4.3 结果与讨论
4.3.1 海藻酸钠浓度对固定化效果的影响
4.3.2 CaCl2浓度对固定化效果的影响
4.3.3 时间对固定化效果的影响
4.3.4 反应时间对固定化黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
4.3.5 反应温度对固定化黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
4.3.6 固定化黑曲霉全细胞的操作稳定性的研究
4.4 本章小结
结论与展望
主要结论
论文创新点
研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]造纸水循环中节水减排的过滤设备及工艺[J]. 高丽. 中华纸业. 2013(04)
[2]造纸工业清洁生产现状与展望[J]. 顾民达. 中华纸业. 2013(01)
[3]我国制浆造纸工业用水和取水定额现状分析[J]. 桑连海,黄薇,冯兆洋,张劲. 人民长江. 2012(19)
[4]Tween 80诱导下米曲霉3.5232产胞内脂肪酶的研究[J]. 刘洪伟,许喜林,李晓凤. 现代食品科技. 2012(08)
[5]纸浆和造纸白水中DCS的生物酶控制[J]. 刘俊,胡惠仁,杨莎. 纸和造纸. 2011(01)
[6]海藻酸钠作为固定化细胞包埋剂的研究[J]. 酒卫敬,汪苹,李奥搏,张正洁. 科技创新导报. 2011(02)
[7]海藻酸钠固定化米曲霉产果胶酶及其性质[J]. 汤鸣强,陈颉颖. 食品研究与开发. 2010(09)
[8]脂肪酶处理TMP白水中树脂类物质[J]. 胡惠仁,王松林. 中国造纸学报. 2009(03)
[9]脂肪酶控制树脂障碍的研究进展[J]. 王治艳. 上海造纸. 2009(03)
[10]果胶酶处理APMP中DCS的研究[J]. 常洽,唐艳,王雁平. 造纸科学与技术. 2008(06)
博士论文
[1]改性壳聚糖微球固定化生物酶及其控制造纸白水中DCS物质的研究[D]. 刘凯.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]生物酶与化学控制剂相结合控制化机浆造纸中的DCS[D]. 田志强.天津科技大学 2010
本文编号：3438809
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 我国造纸工业用水现状及发展趋势
1.1.1 我国造纸工业用水现状
1.1.2 我国造纸工业用水发展趋势
1.2 白水中污染物的主要污染物及不良影响
1.2.1 造纸白水主要污染物
1.2.2 造纸白水中DCS的不良影响
1.3 白水DCS的物理和化学控制法
1.4 白水DCS生物酶控制法
1.4.1 生物酶的结构与特性及其作用机理
1.4.2 脂肪酶降解白水树脂类物质
1.4.3 果胶酶控制白水阴离子垃圾
1.5 全细胞生物催化技术
1.5.1 全细胞生物催化技术简介
1.5.2 全细胞催化剂及产脂肪酶和果胶酶微生物的来源
1.5.3 全细胞催化剂的应用
1.6 固定化全细胞
1.6.1 固定化全细胞简介
1.6.2 全细胞的固定化方法
1.7 本研究的主要内容和意义
1.7.1 本研究的主要内容
1.7.2 本研究的意义
1.7.3 本研究的技术路线
第二章 米曲霉全细胞催化剂处理造纸白水树脂
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 诱导剂对米曲霉全细胞中脂肪酶酶活的影响
2.3.2 反应温度对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.4 反应pH对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.5 反应底物浓度对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.6 摇床转速对米曲霉全细胞催化降解TG的影响
2.3.7 米曲霉全细胞，游离脂肪酶和固定化脂肪酶酶催化分解TG的对比研究
2.3.8 米曲霉全细胞处理白水树脂沉积物的实践研究
2.4 本章小结
第三章 黑曲霉全细胞催化剂处理造纸白水阴离子垃圾的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 黑曲霉全细胞的制备
3.2.3 果胶酶活力的测定
3.2.4 阳离子需求量的测定
3.2.5 反应用量，反应温度和反应时间对黑曲霉全细胞催化活性的影响
3.2.6 PGA平均分子量的测定
3.2.7 黑曲霉全细胞处理白水的研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 黑曲霉全细胞和碱性果胶酶的催化PGA的分解活性的研究
3.3.2 黑曲霉全细胞的用量对分解PGA的影响
3.3.3 反应温度对黑曲霉全细包降解PGA的影响
3.3.4 反应时间对黑曲霉全细胞及失活黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
3.3.5 黑曲霉全细胞降解PGA的研究
3.3.6 黑曲霉全细胞的操作稳定性的研究
3.3.7 黑曲霉全细胞处理造纸工厂白水的研究
3.4 本章小结
第四章 固定化黑曲霉处理造纸白水的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 黑曲霉菌种发酵培养
4.2.4 黑曲霉细胞的固定化[90]
4.2.5 黑曲霉全细胞果胶酶活力的测定
4.2.6 固定化黑曲霉全细胞果胶酶活力的测定
4.3 结果与讨论
4.3.1 海藻酸钠浓度对固定化效果的影响
4.3.2 CaCl2浓度对固定化效果的影响
4.3.3 时间对固定化效果的影响
4.3.4 反应时间对固定化黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
4.3.5 反应温度对固定化黑曲霉全细胞处理PGA溶液的影响
4.3.6 固定化黑曲霉全细胞的操作稳定性的研究
4.4 本章小结
结论与展望
主要结论
论文创新点
研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]造纸水循环中节水减排的过滤设备及工艺[J]. 高丽. 中华纸业. 2013(04)
[2]造纸工业清洁生产现状与展望[J]. 顾民达. 中华纸业. 2013(01)
[3]我国制浆造纸工业用水和取水定额现状分析[J]. 桑连海,黄薇,冯兆洋,张劲. 人民长江. 2012(19)
[4]Tween 80诱导下米曲霉3.5232产胞内脂肪酶的研究[J]. 刘洪伟,许喜林,李晓凤. 现代食品科技. 2012(08)
[5]纸浆和造纸白水中DCS的生物酶控制[J]. 刘俊,胡惠仁,杨莎. 纸和造纸. 2011(01)
[6]海藻酸钠作为固定化细胞包埋剂的研究[J]. 酒卫敬,汪苹,李奥搏,张正洁. 科技创新导报. 2011(02)
[7]海藻酸钠固定化米曲霉产果胶酶及其性质[J]. 汤鸣强,陈颉颖. 食品研究与开发. 2010(09)
[8]脂肪酶处理TMP白水中树脂类物质[J]. 胡惠仁,王松林. 中国造纸学报. 2009(03)
[9]脂肪酶控制树脂障碍的研究进展[J]. 王治艳. 上海造纸. 2009(03)
[10]果胶酶处理APMP中DCS的研究[J]. 常洽,唐艳,王雁平. 造纸科学与技术. 2008(06)
博士论文
[1]改性壳聚糖微球固定化生物酶及其控制造纸白水中DCS物质的研究[D]. 刘凯.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]生物酶与化学控制剂相结合控制化机浆造纸中的DCS[D]. 田志强.天津科技大学 2010
本文编号：3438809
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