利用头孢抗生素废水培养微藻制备生物吸附剂的研究
发布时间：2021-07-22 11:36
废水培养微藻是一项非常有前景的废水生物资源化技术,其中降低废水中有毒有害物质对微藻生长抑制以及微藻生物质的回收再利用是这项技术的两个研究热点。针对上述热点问题,本文提出利用头孢抗生素废水作为一种代表性的高毒性工业废水进行培养微藻的研究,并将可见光催化技术用于废水的预处理以降低抗生素残留增加微藻产量,并将回收的藻粉制备成污染物吸附剂,实现对废水的资源化利用。在本研究中,对残留抗生素的可见光降解去除机制以及微藻吸附剂吸附去除不同类型污染物的吸附机制进行了深入分析,为解决工业废水培养微藻的生物抑制问题和微藻生物质的再利用问题提供了新思路和技术支持。主要研究内容和结果如下:两株微藻均能利用废水中的氮磷等营养源快速合成藻体细胞,但残留抗生素的存在能显著抑制微藻的生长活性和藻体产量,同时也降低了废水中微藻对NH4+-N和COD的去除性能。通过单因素实验分析了不同头孢抗生素对小球藻Cha-01和衣藻Tai-03生长的抑制作用,头孢拉定和头孢他啶对小球藻的生长抑制比较明显;头孢拉定、头孢他啶和头孢哌酮钠对衣藻的抑制较强。在微藻培养过程中还发现,头孢抗生素自身也会被快速去除。通过环境影响因素的单因子对照...
【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】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
课题研究的技术路线
分析了头孢抗生素的 β-内酰胺结构在水中的断开方式，降解产物色谱和质谱图如图 3-13 所示。对比图3-13（a）和图 3-13（b）可知，7-ACA 的水解使得质谱峰[M-H]-=211 发生了明显的下降，[M-H]-=229 的峰值有了显著的上升。在峰[M-H]-=229 处的水解产物的可能结构推测如图 3-11 中 P1 和 P2 所示。图 3-13 质谱分析 7-ACA 和降解产物：（a）7-ACA；（b）7-ACA 水解产物；（c）7-ACA在 1.3 min 时光解产物；（d）原 7-ACA 在 1.3 min 对照Fig. 3-13 Mass spectra of 7-ACA and predicted products: (a) 7-ACA; (b) hydrolysisproducts; (c) photolysis products at 1.3 min; (d) comparison of original 7-ACA at 1.3 min
图 3-14 7-ACA 的光解和水解开环方式预测Fig. 3-14 Prediction of open-loop manner in photolysis and hydrolysis of 7-ACA3.3.3 头孢抗生素的水解特性对六种头孢抗生素类药物的水解特性进行考察，结果如图 3-15 所示。总
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国能源部为微藻项目资助2500万美元[J]. 钱伯章. 精细石油化工进展. 2017(03)
[2]Br-掺杂Bi2WO6的水热法合成及其可见光催化性能[J]. 张田,邹正光,何金云,龙飞,莫淑一. 无机化学学报. 2017(06)
[3]铁碳微电解技术预处理头孢合成制药废水[J]. 刘峰. 环境影响评价. 2017(03)
[4]光催化技术处理抗生素废水研究进展[J]. 熊若晗,汤题. 环境与可持续发展. 2017(02)
[5]层状双金属氢氧化物基光催化剂研究进展[J]. 狄广兰,朱志良. 化学通报. 2017(03)
[6]高级氧化技术处理抗生素废水研究进展[J]. 张智理,刘艳芳,牛建瑞,李再兴. 煤炭与化工. 2017(01)
[7]微藻在废水中的高密度培养研究进展[J]. 张权,常春,李斐,白净,方书起. 现代化工. 2016(11)
[8]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[9]改性兰炭末对对硝基苯酚的吸附平衡和动力学[J]. 吴波,张进成,魏凤玉,王洋,刘毅. 化工进展. 2016(S1)
[10]微藻在废水处理中的应用研究[J]. 李攀荣,邹长伟,万金保,黄学平. 工业水处理. 2016(05)
博士论文
[1]重金属影响微藻生长富集油脂的机理研究[D]. 孙晶.浙江大学 2015
[2]利用味精废水培养普通小球藻以及养藻废水的生物强化处理[D]. 纪雁.山东大学 2014
[3]一株栅藻的分离培养及其应用于养猪废水处理的潜力研究[D]. 程海翔.浙江大学 2013
[4]电催化氧化法预处理半合成抗生素废水的技术研究与应用[D]. 张建磊.中国地质大学（北京） 2009
硕士论文
[1]头孢菌素类抗生素废水处理的研究和应用[D]. 杨磊.河北科技大学 2014
[2]铋基可见光光催化材料的改性及其光催化性能的研究[D]. 刘厚广.华中科技大学 2012
[3]环流MBR处理头孢菌素中间体废水的运行效果及影响因素[D]. 贾建辉.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3297079
【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】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
课题研究的技术路线
分析了头孢抗生素的 β-内酰胺结构在水中的断开方式，降解产物色谱和质谱图如图 3-13 所示。对比图3-13（a）和图 3-13（b）可知，7-ACA 的水解使得质谱峰[M-H]-=211 发生了明显的下降，[M-H]-=229 的峰值有了显著的上升。在峰[M-H]-=229 处的水解产物的可能结构推测如图 3-11 中 P1 和 P2 所示。图 3-13 质谱分析 7-ACA 和降解产物：（a）7-ACA；（b）7-ACA 水解产物；（c）7-ACA在 1.3 min 时光解产物；（d）原 7-ACA 在 1.3 min 对照Fig. 3-13 Mass spectra of 7-ACA and predicted products: (a) 7-ACA; (b) hydrolysisproducts; (c) photolysis products at 1.3 min; (d) comparison of original 7-ACA at 1.3 min
图 3-14 7-ACA 的光解和水解开环方式预测Fig. 3-14 Prediction of open-loop manner in photolysis and hydrolysis of 7-ACA3.3.3 头孢抗生素的水解特性对六种头孢抗生素类药物的水解特性进行考察，结果如图 3-15 所示。总
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国能源部为微藻项目资助2500万美元[J]. 钱伯章. 精细石油化工进展. 2017(03)
[2]Br-掺杂Bi2WO6的水热法合成及其可见光催化性能[J]. 张田,邹正光,何金云,龙飞,莫淑一. 无机化学学报. 2017(06)
[3]铁碳微电解技术预处理头孢合成制药废水[J]. 刘峰. 环境影响评价. 2017(03)
[4]光催化技术处理抗生素废水研究进展[J]. 熊若晗,汤题. 环境与可持续发展. 2017(02)
[5]层状双金属氢氧化物基光催化剂研究进展[J]. 狄广兰,朱志良. 化学通报. 2017(03)
[6]高级氧化技术处理抗生素废水研究进展[J]. 张智理,刘艳芳,牛建瑞,李再兴. 煤炭与化工. 2017(01)
[7]微藻在废水中的高密度培养研究进展[J]. 张权,常春,李斐,白净,方书起. 现代化工. 2016(11)
[8]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[9]改性兰炭末对对硝基苯酚的吸附平衡和动力学[J]. 吴波,张进成,魏凤玉,王洋,刘毅. 化工进展. 2016(S1)
[10]微藻在废水处理中的应用研究[J]. 李攀荣,邹长伟,万金保,黄学平. 工业水处理. 2016(05)
博士论文
[1]重金属影响微藻生长富集油脂的机理研究[D]. 孙晶.浙江大学 2015
[2]利用味精废水培养普通小球藻以及养藻废水的生物强化处理[D]. 纪雁.山东大学 2014
[3]一株栅藻的分离培养及其应用于养猪废水处理的潜力研究[D]. 程海翔.浙江大学 2013
[4]电催化氧化法预处理半合成抗生素废水的技术研究与应用[D]. 张建磊.中国地质大学（北京） 2009
硕士论文
[1]头孢菌素类抗生素废水处理的研究和应用[D]. 杨磊.河北科技大学 2014
[2]铋基可见光光催化材料的改性及其光催化性能的研究[D]. 刘厚广.华中科技大学 2012
[3]环流MBR处理头孢菌素中间体废水的运行效果及影响因素[D]. 贾建辉.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3297079
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