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含生长素载体固定高效菌处理含酚废水的研究

作　者: 牛姗姗
导　师: 郎建峰
学　校: 河北联合大学
专　业: 化学工艺
关键词: 生长素 生物膜载体 苯酚降解 污水处理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


废水生物处理技术是目前应用最为广泛的一项废水处理技术。该项技术用于处理含苯酚等有毒物质的工业废水时，由于普通微生物无法在苯酚污染水环境中生存及苯酚结构中含有苯环不易被降解等原因，其苯酚的去除率很低。为了提高废水中苯酚的去除率，必须在传统生物处理技术的基础上结合采用生物强化技术。采用集中驯化得到高效菌种并将其固定在含生长素载体上形成生物膜的强化方法，用于含酚废水的处理时，对于提高苯酚降解率取得了较好的效果。制备以发泡聚苯乙烯空心颗粒为核心材料，水泥、可再分乳胶粉混合物为壳层材料的生物膜载体。在制备生物膜载体时，分别采用均匀内掺、梯度内掺和嵌入式内掺三种掺加方式向生物膜载体内掺加铁盐和葡萄糖两种生长素。实验结果表明，载体密度、孔隙率、比表面积、磨损率、筒压强度、抗酸碱腐蚀率等物理性能达到或超过了污水处理载体性能指标的相关标准。载体具有有利于微生物生长的表面微观结构。将各种生长素掺加方式的生物膜载体浸泡于水中，载体中生长素的溶出均呈现缓释特性，其中梯度内掺的生物膜载体中生长素缓释效果最佳。对于梯度内掺生长素的生物膜载体，在水中浸泡6d以后，生长素达到稳定释放，且可以维持在100d以上。分别以苯酚作为唯一碳源和以苯酚及葡萄糖为复合碳源对生物菌进行驯化得到了降解苯酚的高效菌。实验结果表明：复合碳源的驯化方式能够缩短驯化周期。在18℃水温条件下，驯化40d后得到耐苯酚浓度为1700mg/L的高效菌。将高效菌在自制梯度法内掺生长素生物膜载体上附着挂膜，经38d后形成完整高效菌生物膜。以人工配制模拟含酚废水为实验对象，通过实验分别探讨了苯酚浓度、废水pH值、废水温度及降解时间对苯酚降解率的影响，结果表明：在废水温度30℃，pH=7.0左右的实验条件下，经72h时高效菌生物降解，对浓度为600mg/L的含苯酚人工配水中苯酚的降解率达到90%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
引言  9-10
第1章 文献综述  10-24
  1.1 污水中苯酚的来源及其危害  10
  1.2 含苯酚废水处理方法的依据  10-11
  1.3 含苯酚废水的物理化学处理法  11-12
  1.4 含苯酚废水的生物化学处理法  12-23
    1.4.1 苯酚的生化降解机理  12-14
    1.4.2 苯酚的生化降解反应动力学  14-15
    1.4.3 活性污泥法  15
    1.4.4 生物膜法  15-18
    1.4.5 生物膜载体  18-19
    1.4.6 苯酚污水的固定高效菌处理法  19-20
    1.4.7 高效菌的培养驯化生物学原理  20-21
    1.4.8 高效菌在生物膜载体表面附着机理  21-22
    1.4.9 生长素对载体固定高效菌降解苯酚过程的调控作用  22-23
  1.5 课题研究目的和内容  23-24
第2章 内含生长素生物膜载体的制备及其理化性能表征  24-36
  2.1 实验原料和仪器  24-25
  2.2 内含生长素生物膜载体的制备  25-26
  2.3 内含生长素生物膜载体物理性能测定  26-33
    2.3.1 堆积密度的测定  26
    2.3.2 表观密度的测定  26-27
    2.3.3 空隙率的测定  27-29
    2.3.4 真密度的测定  29-30
    2.3.5 比表面积的测定  30-32
    2.3.6 磨损率的测定  32
    2.3.7 筒压强度的测定  32-33
  2.4 内含生长素生物膜载体抗酸碱腐蚀性能的测定  33
  2.5 内含生长素生物膜载体表面性能的表征  33-35
  2.6 本章小结  35-36
第3章 生物膜载体中生长素的缓释规律  36-43
  3.1 实验试剂和仪器  36-37
  3.2 实验过程  37-42
    3.2.1 内含生长素生物膜载体中生长素首次溶出量的测定  37-38
    3.2.2 内含生长素生物膜载体中生长素溶出量的测定  38-42
  3.3 本章小结  42-43
第4章 含生长素生物膜载体固定高效菌降解苯酚特性  43-53
  4.1 实验装置图  43
  4.2 实验条件  43
  4.3 高效菌的驯化及固定  43-48
    4.3.1 高效菌的驯化  43-44
    4.3.2 高效菌的固定  44-48
  4.4 苯酚降解高效菌降解苯酚的效果研究  48-52
    4.4.1 苯酚模拟废水的配制  48
    4.4.2 苯酚浓度的测定及降解率的计算  48
    4.4.3 苯酚浓度对含生长素生物膜载体固定高效菌去除苯酚效果的影响  48-49
    4.4.4 酸碱度对内含生长素载体固定高效菌去除苯酚效果的影响  49-50
    4.4.5 温度对内含生长素载体固定高效菌去除苯酚效果的影响  50-51
    4.4.6 最佳降解条件下苯酚高效菌对苯酚的降解率  51-52
  4.5 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
导师简介  60-61
作者简介  61-62
学位论文数据集  62

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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