反硝化生物膜系统对废水中Cr（Ⅵ）还原及回收潜力研究

发布时间：2024-07-06 03:58

　　工业过程如皮革鞣制、电镀、印染等工艺排放的废水中含有大量六价铬Cr(VI),不达标排放将对周围生态环境及人体健康造成潜在威胁。而铬具有重要的工业价值,我国铬铁矿储备有限,绝大部分的铬来源依靠进口。因此,开发一种高效去除废水中Cr(VI)的方法并探讨铬资源的回收潜力具有重要意义。本研究以反硝化生物膜系统为对象,采用批式试验考察了不同初始浓度Cr(Ⅵ)、NO₃^--N、NO₂^--N对反硝化生物膜系统去除废水中Cr(Ⅵ)的影响;利用长期运行的反硝化生物膜反应器研究了不同进水策略下废水中Cr(Ⅵ)的还原性能及回收潜力;通过16S r RNA基因与宏基因组高通量测序分析了Cr(Ⅵ)去除过程中微生物群落结构演变及相关功能基因的表达。在反硝化生物膜的Cr(VI)还原性能研究试验中,培养完成的反硝化生物膜具备去除废水中Cr(VI)(5～70 mg Cr/L)的能力。降解初期,NO₃^-与NO₂^-会对Cr(VI)的生物吸附产生明显影响...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 铬污染的来源
        1.1.2 铬污染的危害
        1.1.3 铬资源储备现状与回收的必要性
    1.2 六价铬废水的物理化学处理方法
        1.2.1 六价铬废水的物理化学处理工艺
        1.2.2 六价铬废水的物理化学处理的局限性
    1.3 六价铬废水的生物处理方法
        1.3.1 六价铬耐受菌株的种类
        1.3.2 生物处理工艺中六价铬的代谢途径
        1.3.3 六价铬废水的生物处理工艺概况
    1.4 研究目的与意义
    1.5 研究内容与技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 试验装置与设备
    2.2 试验方案
        2.2.1 反硝化生物膜的培养
        2.2.2 反硝化生物膜的Cr(Ⅵ)还原性能研究
        2.2.3 长期运行反硝化生物膜反应器的Cr(Ⅵ)还原性能与回收潜力研究
    2.3 试验分析项目及测试方法
        2.3.1 水样测试方法
        2.3.2 生物膜载体的Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)测试方法
        2.3.3 生物膜载体的EPS提取及多糖蛋白的测定
        2.3.4 生物膜载体的Cr分布测试方法
第3章 反硝化生物膜的Cr(Ⅵ)还原性能研究
    3.1 引言
    3.2 反硝化生物膜去除废水中Cr(Ⅵ)预实验
    3.3 初始Cr(Ⅵ)浓度对反硝化生物膜去除含铬废水的影响
    3.4 初始NO3
--N浓度对反硝化生物膜去除含铬废水的影响
    3.5 初始NO2
--N浓度对反硝化生物膜去除含铬废水的影响
    3.6 本章小结
第4章 长期运行反硝化生物膜反应器的Cr(Ⅵ)还原及回收潜力
    4.1 引言
    4.2 试验方法
        4.2.1 反应器启动以及运行条件
        4.2.2 含铬废水的引入以及运行参数的调整
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 反硝化生物膜反应器去除水中Cr(Ⅵ)性能
        4.3.2 反硝化生物膜反应器处理Cr(Ⅵ)废水时的污染物降解性能
        4.3.3 反硝化生物膜反应器处理Cr(Ⅵ)废水时的EPS分泌情况
        4.3.4 反硝化生物膜反应器的Cr(Ⅵ)回收潜力
    4.4 本章小结
第5章 微生物多样性及宏基因组学研究
    5.1 引言
    5.2 试验方法
        5.2.1 微生多样性
        5.2.2 宏基因组学
    5.3 微生物多样性分析
        5.3.1 微生物Alpha 多样性及样本Beta 多样性分析
        5.3.2 微生物的物种组成分析
    5.4 微生物氮代谢功能基因分析
    5.5 微生物铬酸盐转运酶与相关还原酶功能基因分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：4002029

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