羟肟酸类捕收剂生物降解性能研究
发布时间：2021-10-26 20:26
羟肟酸是一种新型浮选捕收剂,在矿物浮选中的应用日益广泛,具有一定的毒性,能造成水体富营养化,目前关于此类化合物的生物降解性研究并不多见,因此研究羟肟酸类捕收剂的生物降解性对于指导选矿废水的处理具有一定的意义。本研究选取了四种典型羟肟酸类捕收剂—苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、N-羟基邻苯二甲酰亚胺和H205（2-羟基-3-萘甲羟肟酸）作为研究对象,采用BOD5/CODCr法、振荡培养法、高锰酸钾指数法、改良斯特姆法四种评价方法对上述四种羟肟酸类捕收剂的生物降解性进行了系统性评价,并建立了降解反应的动力学方程,比较了其在单基质条件下以及添加碳源和氮源作为共基质条件下的生物降解特性。研究了羟肟酸类捕收剂的定量结构—生物降解性能关系（QSBR）模型,初步探讨了羟肟酸类捕收剂的生物降解机理。本论文通过实验研究得出了以下主要结论：（1）在BOD5/CODCr比值法实验中,浓度为30mg/L的苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、N-羟基邻苯二甲酰亚胺的BOD5/CODCr比值分别为：0.35、0.33、0.32,三种羟肟酸的比值都大于0.3,可归为可生物降解有机物,H205的BOD5/CODCr比值为0.09,为难降...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 浮选药剂简介
1.2.1 浮选药剂的作用
1.2.2 浮选药剂的分类
1.2.3 常用浮选药剂的危害
1.2.4 浮选药剂的应用现状
1.2.5 浮选药剂的发展趋势
1.2.6 浮选药剂污染控制对策
1.3 国内外选矿废水污染控制研究现状
1.3.1 自然净化法
1.3.2 物理法
1.3.3 化学法
1.3.4 光催化氧化法
1.3.5 生物处理法
1.4 难降解有机物的特性及共代谢
1.4.1 难降解有机物的特性
1.4.2 微生物共代谢的概念
1.4.3 共代谢的机理
1.4.4 微生物共代谢的类型
1.4.5 微生物共代谢的特点
1.4.6 微生物共代谢的影响因素
1.4.7 共代谢的生物降解动力学模型
1.4.8 共代谢处理难降解性有机物的研究进展
1.5 羟肟酸类捕收剂的发展概况、结构和性质
1.5.1 羟肟酸的发展概况
1.5.2 羟肟酸的结构
1.5.3 羟肟酸的主要性质
1.5.4 羟肟酸类捕收剂的应用
1.5.5 羟肟酸类捕收剂的发展前景
1.6 有机物可生物降解性的测试方法
1.6.1 生物降解性的含义及其分类
1.6.2 生物降解性能的测定方法
1.7 本课题研究目的、内容及技术路线
1.7.1 课题来源
1.7.2 研究目的及意义
1.7.3 研究内容
1.7.4 主要创新点
1.7.5 研究的技术路线
第2章 实验材料、仪器和方法
2.1 实验药剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 污泥浓度的测定
2.3.2 羟肟酸浓度的测定
2.3.3 COD_(Cr)的测定方法
2.3.4 BOD_5的测定方法
2.3.5 CODM_(Mn)的测定方法
2.3.6 CO_2生成量的测定方法
2.4 分析方法
2.4.1 降解性类型分类
2.4.2 降解动力学分析
2.4.3 紫外光谱分析
2.4.4 红外光谱分析
第3章 BOD_5/COD_(Cr)比值法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
3.1 实验原理
3.2 实验方法
3.2.1 COD_(Cr)的测定
3.2.2 BOD_5的测定
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 振荡培养法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 接种物
4.2.2 基础培养基的制备
4.2.3 实验方法
4.2.4 标准曲线绘制
4.3 结果与讨论
4.3.1 吸附与蒸发对比实验结果
4.3.2 四种羟肟酸的生物降解度
4.3.3 羟肟酸生物降解动力学研究
4.4 本章小结
第5章 高锰酸钾指数法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
5.1 实验原理
5.2 实验部分
5.2.1 营养液的配制
5.2.2 接种物来源
5.2.3 生物降解实验方法
5.2.4 p(COD_(Mn))测定方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 p(COD_(Mn))与羟肟酸浓度的关系
5.3.2 高锰酸钾指数法评价有机物生物降解性的标准
5.3.3 羟肟酸类捕收剂的生物降解性评价
5.3.4 降解过程动力学研究
5.4 本章小结
第6章 改良斯特姆法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
6.1 引言
6.2 实验原理
6.3 实验部分
6.3.1 配制营养液
6.3.2 接种物
6.3.3 实验装置
6.3.4 实验方法
6.3.5 计算方法
6.4 实验结果与讨论
6.4.1 评价标准
6.4.2 评价结果
6.5 四种评价方法综合比较分析
6.6 本章小结
第7章 单基质条件下羟肟酸的生物降解性
7.1 接种物来源
7.2 基础培养液
7.3 实验方法
7.4 结果与讨论
7.4.1 单基质条件下四种羟肟酸的生物降解结果
7.4.2 单基质条件下羟肟酸生物降解动力学模型
7.5 本章小结
第8章 共基质条件下羟肟酸类捕收剂生物降解性
8.1 接种物来源
8.2 基础培养液
8.3 实验方法
8.4 实验结果及讨论
8.4.1 碳源种类和浓度对羟肟酸生物降解性能的影响
8.4.2 不同氮源对羟肟酸生物降解性能的影响
8.4.3 蛋白胨浓度对羟肟酸生物降解性的影响
8.4.4 单基质和共基质条件下羟肟酸降解性的比较
8.5 本章小结
第9章 羟肟酸分子定量结构与生物降解性关系研究
9.1 引言
9.2 QSBR研究原理
9.3 分子结构参数
9.3.1 电性参数
9.3.2 空间参数
9.3.3 辛醇-水分配系数
9.4 QSBR模型
9.4.1 同系模型
9.4.2 非同系模型
9.5 羟肟酸类捕收剂的QSBR分析
9.5.1 分子结构参数的选择
9.5.2 羟肟酸初级生物降解的(QSBR)_(pri)模型
9.5.3 羟肟酸最终生物降解的(QSBR)_(ult)模型
9.5.4 羟肟酸的(QSBR)_(pri)和(QSBR)_(ult)模型分析
9.6 本章小结
第10章 羟肟酸类捕收剂的生物降解机理分析
10.1 引言
10.2 紫外光谱分析
10.2.1 实验方法
10.2.2 实验结果与分析
10.3 红外光谱分析
10.4 羟肟酸类捕收剂生物降解途径初探
10.4.1 羟肟酸的结构
10.4.2 苯环结构的降解机理
10.4.3 羟肟酸降解途径分析结果
10.5 本章小结
第11章 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]共代谢在废水处理中的应用[J]. 李开军,张建强. 四川环境. 2011(01)
[2]微生物共代谢作用的研究与应用[J]. 孙雪景,王静,焦岩,王占华. 农业与技术. 2010(04)
[3]有机污染物微生物共代谢降解及其动力学研究[J]. 石成春. 化学工程与装备. 2010(07)
[4]水杨羟肟酸捕收剂光催化降解研究[J]. 梅光军,李佩悦,雷绍民. 金属矿山. 2010(07)
[5]乳化液膜法脱除乙二醇中H2S的研究[J]. 张海燕,张安贵,庞敏,李岚. 膜科学与技术. 2010(01)
[6]改性粉煤灰在处理锑矿选矿废水中的应用[J]. 朱静,吴丰昌. 环境科学学报. 2010(02)
[7]手性物质的QSAR研究及环境学意义[J]. 穆云松,刘磊,张爱茜,蔺远,王连生. 化学进展. 2009(10)
[8]Fenton试剂去除选矿废水中黄药的试验研究[J]. 赵永红,姜科. 江西理工大学学报. 2009(05)
[9]大吉山钨矿选矿工艺改进的生产实践[J]. 罗伟英. 江西有色金属. 2009(03)
[10]对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究[J]. 王艳青,张劲松,周集体,侯玉琳,周觅,李俊芳. 环境科学. 2009(07)
博士论文
[1]三氯乙烯的好氧共代谢与挥发模型研究[D]. 王雪莲.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]采用密闭瓶二氧化碳法对有机污染物的好氧生物降解性研究[D]. 王润欢.新疆农业大学 2008
[2]脂肪胺浮选捕收剂光化学降解性能的研究[D]. 夏洋.武汉理工大学 2007
[3]黄原酸盐高效降解菌的紫外诱变选育及其降解特性的研究[D]. 舒生辉.广东工业大学 2007
[4]废水中硝基酚好氧生物降解性及降解动力学研究[D]. 汤改风.中国海洋大学 2006
[5]活性污泥中取代苯类化合物的生物降解性与分子结构关系的研究[D]. 甘小莉.中国地质大学（北京） 2006
[6]氟苯胺的好氧生物降解性能研究[D]. 余慧.同济大学 2006
[7]微量水平下生物共代谢4-氯酚特性研究[D]. 韦莉元.湖南大学 2005
[8]三苯甲烷类染料废水微生物降解研究[D]. 谯建军.西安理工大学 2005
[9]水基润滑剂微生物降解及其动力学研究[D]. 陈韵.合肥工业大学 2004
[10]硫化矿捕收剂的降解性能与机理研究[D]. 杨运琼.中南大学 2003
本文编号：3460150
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 浮选药剂简介
1.2.1 浮选药剂的作用
1.2.2 浮选药剂的分类
1.2.3 常用浮选药剂的危害
1.2.4 浮选药剂的应用现状
1.2.5 浮选药剂的发展趋势
1.2.6 浮选药剂污染控制对策
1.3 国内外选矿废水污染控制研究现状
1.3.1 自然净化法
1.3.2 物理法
1.3.3 化学法
1.3.4 光催化氧化法
1.3.5 生物处理法
1.4 难降解有机物的特性及共代谢
1.4.1 难降解有机物的特性
1.4.2 微生物共代谢的概念
1.4.3 共代谢的机理
1.4.4 微生物共代谢的类型
1.4.5 微生物共代谢的特点
1.4.6 微生物共代谢的影响因素
1.4.7 共代谢的生物降解动力学模型
1.4.8 共代谢处理难降解性有机物的研究进展
1.5 羟肟酸类捕收剂的发展概况、结构和性质
1.5.1 羟肟酸的发展概况
1.5.2 羟肟酸的结构
1.5.3 羟肟酸的主要性质
1.5.4 羟肟酸类捕收剂的应用
1.5.5 羟肟酸类捕收剂的发展前景
1.6 有机物可生物降解性的测试方法
1.6.1 生物降解性的含义及其分类
1.6.2 生物降解性能的测定方法
1.7 本课题研究目的、内容及技术路线
1.7.1 课题来源
1.7.2 研究目的及意义
1.7.3 研究内容
1.7.4 主要创新点
1.7.5 研究的技术路线
第2章 实验材料、仪器和方法
2.1 实验药剂
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 污泥浓度的测定
2.3.2 羟肟酸浓度的测定
2.3.3 COD_(Cr)的测定方法
2.3.4 BOD_5的测定方法
2.3.5 CODM_(Mn)的测定方法
2.3.6 CO_2生成量的测定方法
2.4 分析方法
2.4.1 降解性类型分类
2.4.2 降解动力学分析
2.4.3 紫外光谱分析
2.4.4 红外光谱分析
第3章 BOD_5/COD_(Cr)比值法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
3.1 实验原理
3.2 实验方法
3.2.1 COD_(Cr)的测定
3.2.2 BOD_5的测定
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 振荡培养法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 接种物
4.2.2 基础培养基的制备
4.2.3 实验方法
4.2.4 标准曲线绘制
4.3 结果与讨论
4.3.1 吸附与蒸发对比实验结果
4.3.2 四种羟肟酸的生物降解度
4.3.3 羟肟酸生物降解动力学研究
4.4 本章小结
第5章 高锰酸钾指数法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
5.1 实验原理
5.2 实验部分
5.2.1 营养液的配制
5.2.2 接种物来源
5.2.3 生物降解实验方法
5.2.4 p(COD_(Mn))测定方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 p(COD_(Mn))与羟肟酸浓度的关系
5.3.2 高锰酸钾指数法评价有机物生物降解性的标准
5.3.3 羟肟酸类捕收剂的生物降解性评价
5.3.4 降解过程动力学研究
5.4 本章小结
第6章 改良斯特姆法评价羟肟酸类捕收剂生物降解性
6.1 引言
6.2 实验原理
6.3 实验部分
6.3.1 配制营养液
6.3.2 接种物
6.3.3 实验装置
6.3.4 实验方法
6.3.5 计算方法
6.4 实验结果与讨论
6.4.1 评价标准
6.4.2 评价结果
6.5 四种评价方法综合比较分析
6.6 本章小结
第7章 单基质条件下羟肟酸的生物降解性
7.1 接种物来源
7.2 基础培养液
7.3 实验方法
7.4 结果与讨论
7.4.1 单基质条件下四种羟肟酸的生物降解结果
7.4.2 单基质条件下羟肟酸生物降解动力学模型
7.5 本章小结
第8章 共基质条件下羟肟酸类捕收剂生物降解性
8.1 接种物来源
8.2 基础培养液
8.3 实验方法
8.4 实验结果及讨论
8.4.1 碳源种类和浓度对羟肟酸生物降解性能的影响
8.4.2 不同氮源对羟肟酸生物降解性能的影响
8.4.3 蛋白胨浓度对羟肟酸生物降解性的影响
8.4.4 单基质和共基质条件下羟肟酸降解性的比较
8.5 本章小结
第9章 羟肟酸分子定量结构与生物降解性关系研究
9.1 引言
9.2 QSBR研究原理
9.3 分子结构参数
9.3.1 电性参数
9.3.2 空间参数
9.3.3 辛醇-水分配系数
9.4 QSBR模型
9.4.1 同系模型
9.4.2 非同系模型
9.5 羟肟酸类捕收剂的QSBR分析
9.5.1 分子结构参数的选择
9.5.2 羟肟酸初级生物降解的(QSBR)_(pri)模型
9.5.3 羟肟酸最终生物降解的(QSBR)_(ult)模型
9.5.4 羟肟酸的(QSBR)_(pri)和(QSBR)_(ult)模型分析
9.6 本章小结
第10章 羟肟酸类捕收剂的生物降解机理分析
10.1 引言
10.2 紫外光谱分析
10.2.1 实验方法
10.2.2 实验结果与分析
10.3 红外光谱分析
10.4 羟肟酸类捕收剂生物降解途径初探
10.4.1 羟肟酸的结构
10.4.2 苯环结构的降解机理
10.4.3 羟肟酸降解途径分析结果
10.5 本章小结
第11章 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]共代谢在废水处理中的应用[J]. 李开军,张建强. 四川环境. 2011(01)
[2]微生物共代谢作用的研究与应用[J]. 孙雪景,王静,焦岩,王占华. 农业与技术. 2010(04)
[3]有机污染物微生物共代谢降解及其动力学研究[J]. 石成春. 化学工程与装备. 2010(07)
[4]水杨羟肟酸捕收剂光催化降解研究[J]. 梅光军,李佩悦,雷绍民. 金属矿山. 2010(07)
[5]乳化液膜法脱除乙二醇中H2S的研究[J]. 张海燕,张安贵,庞敏,李岚. 膜科学与技术. 2010(01)
[6]改性粉煤灰在处理锑矿选矿废水中的应用[J]. 朱静,吴丰昌. 环境科学学报. 2010(02)
[7]手性物质的QSAR研究及环境学意义[J]. 穆云松,刘磊,张爱茜,蔺远,王连生. 化学进展. 2009(10)
[8]Fenton试剂去除选矿废水中黄药的试验研究[J]. 赵永红,姜科. 江西理工大学学报. 2009(05)
[9]大吉山钨矿选矿工艺改进的生产实践[J]. 罗伟英. 江西有色金属. 2009(03)
[10]对氨基苯磺酸生物降解动力学及降解机制研究[J]. 王艳青,张劲松,周集体,侯玉琳,周觅,李俊芳. 环境科学. 2009(07)
博士论文
[1]三氯乙烯的好氧共代谢与挥发模型研究[D]. 王雪莲.中国地质大学（北京） 2006
硕士论文
[1]采用密闭瓶二氧化碳法对有机污染物的好氧生物降解性研究[D]. 王润欢.新疆农业大学 2008
[2]脂肪胺浮选捕收剂光化学降解性能的研究[D]. 夏洋.武汉理工大学 2007
[3]黄原酸盐高效降解菌的紫外诱变选育及其降解特性的研究[D]. 舒生辉.广东工业大学 2007
[4]废水中硝基酚好氧生物降解性及降解动力学研究[D]. 汤改风.中国海洋大学 2006
[5]活性污泥中取代苯类化合物的生物降解性与分子结构关系的研究[D]. 甘小莉.中国地质大学（北京） 2006
[6]氟苯胺的好氧生物降解性能研究[D]. 余慧.同济大学 2006
[7]微量水平下生物共代谢4-氯酚特性研究[D]. 韦莉元.湖南大学 2005
[8]三苯甲烷类染料废水微生物降解研究[D]. 谯建军.西安理工大学 2005
[9]水基润滑剂微生物降解及其动力学研究[D]. 陈韵.合肥工业大学 2004
[10]硫化矿捕收剂的降解性能与机理研究[D]. 杨运琼.中南大学 2003
本文编号：3460150
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