偶氮染料紫外光解与生物降解特性研究

发布时间：2017-09-09 15:51

  本文关键词：偶氮染料紫外光解与生物降解特性研究

  更多相关文章： 偶氮染料 酸性橙7 中间产物 内源电子 加速机理

【摘要】：偶氮染料是印染废水中最常见的难降解有机污染物,传统的生物处理工艺对该类废水处理效果往往不能满足日益严格的出水水质要求。目前,高级氧化等预处理技术已被证实能够提高偶氮染料废水的可生化性,有助于提高后续的生物降解的速率,但相关机理有待揭示。本论文就旨在从理论上阐述清楚高级氧化等物化预处理技术提高偶氮染料生物降解速率的机理,为物化预处理技术与生物降解耦合工艺在印染废水处理中的应用提供一定的理论依据。本论文选取酸性橙7(AO7)作为目标污染物,围绕偶氮染料的紫外光解特性、生物降解特性,以及利用紫外辐射中间产物加速偶氮染料的生物降解等三大方面展开。首先,在AO7紫外光解和生物降解中间产物的定量和定性分析基础上,提出了其单独紫外光解和单独生物降解的可能降解途径。其次,利用紫外辐射预处理来加速偶氮染料的生物降解,并向生物降解体系中定量投加对氨基苯磺酸、苯胺等AO7紫外光解中产生的内源电子供体,研究内源电子加速偶氮染料生物降解的机理。结果表明,紫外辐照预处理能加速偶氮染料的生物降解速率,且光照4h、8h的降解速率比不光照的降解速率快26%和70%。这是因为紫外光解过程中偶氮染料生成了关键性的中间产物起到了内源电子的补给作用,从而通过共基质作用加速了其生物降解速率。此外,本研究还证实了紫外光解产生的对氨基苯磺酸和苯胺是加速生物降解的主要原因,并发现两种中间产物与AO7之间存在对电子的竞争关系。
【关键词】：偶氮染料 酸性橙7 中间产物 内源电子 加速机理
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X791
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 绪论6-13
• 1.1 印染废水研究现状6-9
• 1.1.1 印染废水的污染溯源6
• 1.1.2 印染废水实际处理工艺调研6-8
• 1.1.3 偶氮染料废水处理研究现状8-9
• 1.2 偶氮染料的高级氧化处理研究现状9-10
• 1.2.1 偶氮染料单独高级氧化降解9
• 1.2.2 偶氮染料的高级氧化与生物耦合降解9-10
• 1.3 研究目的、内容和技术路线10-13
• 1.3.1 研究目的10
• 1.3.2 研究内容10-12
• 1.3.3 技术路线12-13
• 第2章 偶氮染料紫外光解特性研究13-29
• 2.1 材料与方法13-15
• 2.1.1 仪器和试验耗材13
• 2.1.2 紫外辐射降解酸性橙 713-14
• 2.1.3 紫外光解实验步骤14-15
• 2.1.4 样品分析方法15
• 2.2 结果与讨论15-28
• 2.2.1 影响AO7紫外光解的主要因素15-24
• 2.2.2 AO7紫外光解产物分析24-26
• 2.2.3 AO7紫外光解途径推测26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 偶氮染料生物降解特性研究29-38
• 3.1 材料与方法29-32
• 3.1.1 化学试剂与实验仪器30
• 3.1.2 培养活性污泥30-31
• 3.1.3 AO7降解菌的驯化31
• 3.1.4 培养降解AO7的生物膜31
• 3.1.5 生物降解AO731
• 3.1.6 样品分析方法31-32
• 3.2 结果与讨论32-37
• 3.2.1 AO7生物降解特性研究32
• 3.2.2 AO7生物降解中间产物解析32-33
• 3.2.3 微生物单独降解过程中产生的中间产物33-34
• 3.2.4 中间产物对AO7生物降解的影响34-36
• 3.2.5 AO7生物降解途径的推测36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 中间产物对偶氮染料生物降解呼吸速率的影响38-45
• 4.1 材料与方法38-41
• 4.1.1 实验仪器与试剂38
• 4.1.2 实验方法38-40
• 4.1.3 分析方法40-41
• 4.2 结果与讨论41-44
• 4.2.1 全部中间产物对微生物累积耗氧量的影响41-42
• 4.2.2 单独中间产物对微生物累积耗氧量的影响42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 紫外辐射加速偶氮染料生物降解机理45-56
• 5.1 材料与方法45-47
• 5.1.1 药品与实验耗材45
• 5.1.2 分析方法45
• 5.1.3 反应器中生物膜的驯化45-46
• 5.1.4 紫外辐射加速偶氮染料生物降解的具体内容46-47
• 5.2 结果与讨论47-54
• 5.2.1 中间产物累积量对AO7生物降解的影响47-48
• 5.2.2 中间产物种类对AO7生物降解的影响48-49
• 5.2.3 中间产物自身的生物降解规律49-51
• 5.2.4 中间产物加速AO7生物降解与电子供体的关系51-52
• 5.2.5 中间产物加速偶氮染料生物降解机理52-54
• 5.3 本章小结54-56
• 第6章 结论与建议56-58
• 6.1 结论56
• 6.2 建议56-58
• 参考文献58-64
• 攻读学位期间获得的研究成果64-65
• 致谢65-66

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本文编号：821353