电辅助生物强化处理模拟含酚废水研究

发布时间：2021-04-24 12:38

　　电强化生物技术（Electro-assisted biological technology,EABT）是一种新型的污水处理技术,由于可以强化生物处理、促进难降解有机物的生物降解,在废水处理领域受到关注。然而,有关EABT中的微生物形态、生物膜载体选择以及电场施加模式等有待于进一步优化。针对目前EABT研究中的不足,本论文以酚类物质为目标污染物,研究了电场对不同形态好氧/厌氧微生物活性的影响,构建了以导电性碳毡为生物膜载体的生物电化学反应器（Bioelectrical reactors,BERs）并优化了电场施加模式。在此基础上,构建了电辅助厌氧-好氧耦合反应器,实现了对苯酚废水和模拟含酚废水的电强化处理。研究了直流电（Direct current,DC）下厌氧/好氧悬浮态微生物对苯酚的降解效果。结果表明,当DC强度由10 mA升高到40 mA时,苯酚的生物降解速率受到抑制,主要是由于低pH值和低生物量所致。针对附着态微生物,通过间歇试验发现以碳毡为生物膜载体,并使其与电极接触时,DC强度为2 m A时,苯酚的好氧生物降解速率得到促进,该结果与ATP含量的变化一致。在长期运行中,电刺激... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 含酚废水中酚类物质的性质、来源及危害
        1.2.1 酚类物质的结构与特性
        1.2.2 含酚废水的来源
        1.2.3 含酚废水的危害
    1.3 含酚废水治理技术的研究进展
        1.3.1 物化处理方法
        1.3.2 生物处理方法
        1.3.3 各种工艺的优缺点
    1.4 电强化生物技术在废水处理中的应用
        1.4.1 电强化生物技术的基本原理
        1.4.2 电强化生物技术用于污水处理的研究进展
        1.4.3 电强化生物技术用于污水处理的影响因素
        1.4.4 电强化生物技术待解决的问题
    1.5 研究目的和研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 电辅助厌氧/好氧悬浮态微生物对苯酚的降解特性
    2.1 引言
    2.2 试验装置与方法
        2.2.1 试验装置
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 分析项目与方法
    2.3 电刺激对厌氧/好氧悬浮态微生物降解苯酚的影响
        2.3.1 电刺激对苯酚生物降解速率的影响
        2.3.2 电刺激对电导率和pH值的影响
    2.4 电刺激对生物量及生物特性的影响
        2.4.1 电刺激对生物量和胞外多聚物的影响
        2.4.2 电刺激对ATP含量的影响
    2.5 本章小结
第3章 电辅助厌氧/好氧附着态微生物对苯酚的降解特性
    3.1 引言
    3.2 试验装置与方法
        3.2.1 试验装置
        3.2.2 试验方法
        3.2.3 分析项目与方法
    3.3 电场对好氧附着态微生物降解苯酚的影响
        3.3.1 短期电刺激对苯酚好氧生物降解的影响
        3.3.2 长期电刺激对苯酚好氧生物降解的影响
    3.4 电场对厌氧附着态微生物降解苯酚的影响
        3.4.1 短期电刺激对苯酚厌氧生物降解的影响
        3.4.2 长期电刺激对苯酚厌生物降解的影响
    3.5 本章小结
第4章 电辅助厌氧-好氧耦合工艺处理含苯酚废水
    4.1 引言
    4.2 试验装置与方法
        4.2.1 试验装置
        4.2.2 试验方法
        4.2.3 分析项目与方法
    4.3 耦合工艺及其各段对苯酚的去除效果
        4.3.1 不同HRT条件下苯酚去除率的变化
        4.3.2 耦合工艺厌氧段对苯酚的去除效果
        4.3.3 耦合工艺好氧段对苯酚的去除效果
        4.3.4 三个反应器的好氧段和厌氧段对苯酚去除效果的对比
    4.4 耦合工艺环境条件的变化
        4.4.1 DO浓度
        4.4.2 pH值
    4.5 耦合工艺长期运行中电流的变化
    4.6 电刺激对微生物量和群落结构的影响
        4.6.1 微生物量
        4.6.2 微生物群落结构
    4.7 本章小节
第5章 电辅助厌氧-好氧耦合工艺处理模拟含酚废水
    5.1 引言
    5.2 试验装置与方法
        5.2.1 试验装置
        5.2.2 试验方法
        5.2.3 分析项目与方法
    5.3 耦合工艺对总酚和COD的去除效果
        5.3.1 总酚浓度和去除率
        5.3.2 COD去除率
    5.4 耦合工艺对各酚类化合物的去除效果
        5.4.1 苯酚
        5.4.2 4-NP
        5.4.3 2,4-DNP
        5.4.4 2,4-DCP
    5.5 不同进水方式运行的耦合工艺去除效果的比较
    5.6 耦合工艺各段对各酚类化合物去除的贡献
        5.6.1 4-NP
        5.6.2 2,4-DNP
        5.6.3 2,4-DCP
    5.7 耦合工艺各段对各酚类化合物去除效果的比较
    5.8 耦合工艺环境条件的变化
        5.8.1 DO浓度
        5.8.2 pH值
    5.9 耦合工艺长期运行中电流的变化
    5.10 电刺激对微生物量和群落结构的影响
        5.10.1 微生物量
        5.10.2 微生物群落结构
    5.11 与前各章核心菌属的比较
    5.12 与相关研究的综合对比
    5.13 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]氨氧化古菌的富集及其在污水土地处理系统中的特性[D]. 丁鵾.清华大学 2015



本文编号：3157375