高效厌氧处理偶氮染料废水系统和脱色机理研究
发布时间：2024-06-05 02:38
偶氮染料是合成染料的最大组成部分,在印染、食品、造纸和化妆品等行业大量应用,因此它们也大量的排放于这些废水中。水体的偶氮染料污染不仅会引起环境美学的问题,而且对水生动植物和人类也具有很强的毒害性。生物处理一直以来是公认的环境友好的处理方法,因此它一般作为偶氮染料废水的处理的首选方法。本研究的重点是利用甲基橙作为目标偶氮染料,对偶氮染料生物处理进行了一系列的深入研究。 利用序批式厌氧污泥反应器(ASBR)对甲基橙染料进行了厌氧脱色还原研究。该反应器可在一个水力停留时间内几乎完全脱色处理甲基橙染料负荷为1.5g1-1day-1的模拟偶氮染料废水。厌氧污泥对甲基橙的饱和吸附能力可达到36±1mg g MLSS-1紫外/可见分光光度计和高效液相色谱分析表明厌氧污泥对甲基橙的吸附和脱色降解作用几乎是同时发生的。由于厌氧污泥对甲基橙染料具有可观的吸附量,我们在此基础上建立了包含吸附和脱色在内的两段准一级降解动力学,并且在不同条件下验证了改动力学的准确性。 利用ASBR考察了甲基橙在不同因素下(初始染料浓度,电子供体,盐浓度)的脱色动力学研究。研究发现高盐浓度对甲基橙的脱色具有明显的负作用。由于一级...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 偶氮染料的特点及其对环境的影响
1.2 偶氮染料的处理方法
1.2.1 物理方法
1.2.2 高级氧化技术(AOP)
1.2.3 生物法
1.3 厌氧脱色的特点
1.3.1 厌氧脱色机理
1.3.2 偶氮还原酶
1.3.3 影响因素
1.4 本研究的主要内容
第二章 处理偶氮染料废水的序批式厌氧污泥反应器的建立
2.1 导言
2.2 材料和方法
2.2.1 ASBR的建立和运行
2.2.2 厌氧污泥
2.2.3 合成印染废水
2.2.4 优化条件参数
2.2.5 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 ASBR对共基质(甲基橙和葡萄糖)的去除效果
2.3.2 驯化污泥前后的群落结构对比
2.3.3 厌氧污泥对甲基橙的脱色还原作用
2.3.4 厌氧污泥对葡萄糖降解作用
2.3.5 最优化实验条件
2.4 结论
第三章 厌氧污泥对偶氮染料(甲基橙)的吸附与降解动力学研究
3.1 概述
3.2 材料和方法
3.2.1 ASBR的运行与厌氧污泥
3.2.2 模拟印染废水配方
3.2.3 厌氧污泥对甲基橙的吸附试验
3.2.4 分析测试方法
3.2.5 动力学方程建立
3.3 结果与讨论
3.3.1 污泥对甲基橙的吸附作用
3.3.2 甲基橙的厌氧降解动力学
3.3.3 抑制动力学
3.4 结论
第四章 高效厌氧降解偶氮染料细菌的筛选及其降解特性研究
4.1 概述
4.2 材料与方法
4.2.1 染料和化学试剂
4.2.2 培养基
4.2.3 偶氮染料耐受细菌的筛选和理化鉴定
4.2.4 16s rRNA序列分析和系统发育树的建立
4.2.5 偶氮染料还原和生物产氢的摇瓶实验
4.2.6 分析测试方法
4.2.7 生物产氢动力学
4.3 结果与讨论
4.3.1 细菌的理化鉴定
4.3.2 细菌的分子生物学技术鉴定
4.3.3 K.Oxytoca GS-4-08细菌的脱色性能
4.3.4 影响K.Oxytoca GS-4-08菌株脱色效率的因素
4.3.5 K.Oxytoca GS-4-08细菌的产氢能力
4.3.6 与其他细菌脱色和产氢能力的比较
4.4 小结
第五章 产酸克雷柏氏杆菌GS-4-08厌氧脱色和产氢机理研究
5.1 概述
5.2 材料与方法
5.2.1 实验菌株
5.2.2 培养基
5.2.3 提取和测定偶氮还原酶的方法
5.2.4 分析测试方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 偶氮还原酶的定位
5.3.2 菌株对甲基橙的可能降解途径分析
5.3.3 厌氧脱色和生物产氢机制
5.4 总结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3989531
【文章页数】：98 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 偶氮染料的特点及其对环境的影响
1.2 偶氮染料的处理方法
1.2.1 物理方法
1.2.2 高级氧化技术(AOP)
1.2.3 生物法
1.3 厌氧脱色的特点
1.3.1 厌氧脱色机理
1.3.2 偶氮还原酶
1.3.3 影响因素
1.4 本研究的主要内容
第二章 处理偶氮染料废水的序批式厌氧污泥反应器的建立
2.1 导言
2.2 材料和方法
2.2.1 ASBR的建立和运行
2.2.2 厌氧污泥
2.2.3 合成印染废水
2.2.4 优化条件参数
2.2.5 分析测试方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 ASBR对共基质(甲基橙和葡萄糖)的去除效果
2.3.2 驯化污泥前后的群落结构对比
2.3.3 厌氧污泥对甲基橙的脱色还原作用
2.3.4 厌氧污泥对葡萄糖降解作用
2.3.5 最优化实验条件
2.4 结论
第三章 厌氧污泥对偶氮染料(甲基橙)的吸附与降解动力学研究
3.1 概述
3.2 材料和方法
3.2.1 ASBR的运行与厌氧污泥
3.2.2 模拟印染废水配方
3.2.3 厌氧污泥对甲基橙的吸附试验
3.2.4 分析测试方法
3.2.5 动力学方程建立
3.3 结果与讨论
3.3.1 污泥对甲基橙的吸附作用
3.3.2 甲基橙的厌氧降解动力学
3.3.3 抑制动力学
3.4 结论
第四章 高效厌氧降解偶氮染料细菌的筛选及其降解特性研究
4.1 概述
4.2 材料与方法
4.2.1 染料和化学试剂
4.2.2 培养基
4.2.3 偶氮染料耐受细菌的筛选和理化鉴定
4.2.4 16s rRNA序列分析和系统发育树的建立
4.2.5 偶氮染料还原和生物产氢的摇瓶实验
4.2.6 分析测试方法
4.2.7 生物产氢动力学
4.3 结果与讨论
4.3.1 细菌的理化鉴定
4.3.2 细菌的分子生物学技术鉴定
4.3.3 K.Oxytoca GS-4-08细菌的脱色性能
4.3.4 影响K.Oxytoca GS-4-08菌株脱色效率的因素
4.3.5 K.Oxytoca GS-4-08细菌的产氢能力
4.3.6 与其他细菌脱色和产氢能力的比较
4.4 小结
第五章 产酸克雷柏氏杆菌GS-4-08厌氧脱色和产氢机理研究
5.1 概述
5.2 材料与方法
5.2.1 实验菌株
5.2.2 培养基
5.2.3 提取和测定偶氮还原酶的方法
5.2.4 分析测试方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 偶氮还原酶的定位
5.3.2 菌株对甲基橙的可能降解途径分析
5.3.3 厌氧脱色和生物产氢机制
5.4 总结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3989531
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