隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,每年產(chǎn)生大量含氮廢水,引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。迄今為止,微生物轉(zhuǎn)化是處理硝酸鹽等含氮污染物的主要方法,但存在反應(yīng)速度慢、處理效率低等難題。雖然國內(nèi)外學(xué)者在此領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛深入的研究,但至今未形成微生物快速處理含氮廢水的有效方法。隨著二維材料的興起,其優(yōu)異的光電性能引起了污水處理領(lǐng)域研究者極大興趣,但二維材料催化強(qiáng)化微生物快速處理含氮廢水的研究國內(nèi)外罕見報道。本論文以價廉易得的石墨和二硫化鉬兩種二維材料的微粒子為催化劑,催化強(qiáng)化微生物菌群降解硝酸鹽,達(dá)到微生物菌群快速處理含氮廢水的目的。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1、以硝酸鈉為模擬污染物,研究了微米石墨顆粒催化強(qiáng)化微生物菌群反硝化降解硝酸鈉的規(guī)律。（1）采用紫外分光光度法分析硝酸鈉、中間產(chǎn)物亞硝酸鈉的濃度,考察了微米石墨顆粒的粒徑、添加量對微生物菌群反硝化脫氮度的影響。結(jié)果表明:在2.5-160μm范圍內(nèi),隨著添加的微米石墨顆粒粒徑的減小,反硝化脫氮的加速效果越明顯;添加量在0-160 mg/L范圍內(nèi),隨著添加量的增加,反硝化脫氮的加速效果越顯著,最高可以加快109.2%;當(dāng)添加量超過160 mg/L時,反硝化脫氮的加速... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

生物法脫氮過程

3被硝酸鹽還原酶還原為亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽被亞硝酸鹽還原酶還原為一氧化氮，一氧化氮再通過一氧化氮還原酶還原為氧化亞氮。最后，氧化亞氮經(jīng)過氧化亞氮還原酶還原為氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)廢水中硝酸鹽的徹底脫除[23]。圖1-2微生物反硝化過程反硝化過程中的電子流、質(zhì)子流和物質(zhì)流如圖1-3所示。微生物細(xì)胞膜上的復(fù)合體一和復(fù)合體二氧化有機(jī)物而釋放出電子，輔酶Q作為電子傳遞體將電子轉(zhuǎn)移傳遞給反硝化酶，反硝化酶再把電子傳遞給電子受體硝酸根離子、亞硝酸根離子、一氧化氮和氧化亞氮[24]。在此過程中，電子從細(xì)胞膜上的復(fù)合體傳遞到細(xì)胞周質(zhì)中的亞硝酸鹽還原酶比電子傳遞到細(xì)胞膜上的硝酸鹽還原酶的傳質(zhì)過程更加復(fù)雜。由此，亞硝酸鹽還原過程中電子傳遞速度較硝酸鹽還原過程慢，導(dǎo)致亞硝酸鹽還原速度比硝酸鹽還原速度慢[25]。此外，亞硝酸鹽還原酶和硝酸鹽還原酶的活性以及總量差異較大，導(dǎo)致在反硝化過程中出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累，而過多的亞硝酸鹽對反硝化菌有抑制作用，從而減少了反硝化菌的數(shù)量，最終導(dǎo)致硝酸鹽還原速度降低。總之，電子傳遞受限和反硝化菌數(shù)量減少兩方面都會導(dǎo)致微生物處理含氮廢水的整體速度降低。因此，提高反硝化過程電子傳遞速度或提高反硝化菌的數(shù)量，都能夠提高反硝化脫氮速度，實(shí)現(xiàn)含氮廢水的快速處理。圖1-3細(xì)胞呼吸和反硝化作用的圖1.3加速反硝化脫氮的研究迄今為止，國內(nèi)外關(guān)于催化強(qiáng)化反硝化脫氮的研究主要集中在兩方面：一是反

3被硝酸鹽還原酶還原為亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽被亞硝酸鹽還原酶還原為一氧化氮，一氧化氮再通過一氧化氮還原酶還原為氧化亞氮。最后，氧化亞氮經(jīng)過氧化亞氮還原酶還原為氮?dú)�，從而�?shí)現(xiàn)廢水中硝酸鹽的徹底脫除[23]。圖1-2微生物反硝化過程反硝化過程中的電子流、質(zhì)子流和物質(zhì)流如圖1-3所示。微生物細(xì)胞膜上的復(fù)合體一和復(fù)合體二氧化有機(jī)物而釋放出電子，輔酶Q作為電子傳遞體將電子轉(zhuǎn)移傳遞給反硝化酶，反硝化酶再把電子傳遞給電子受體硝酸根離子、亞硝酸根離子、一氧化氮和氧化亞氮[24]。在此過程中，電子從細(xì)胞膜上的復(fù)合體傳遞到細(xì)胞周質(zhì)中的亞硝酸鹽還原酶比電子傳遞到細(xì)胞膜上的硝酸鹽還原酶的傳質(zhì)過程更加復(fù)雜。由此，亞硝酸鹽還原過程中電子傳遞速度較硝酸鹽還原過程慢，導(dǎo)致亞硝酸鹽還原速度比硝酸鹽還原速度慢[25]。此外，亞硝酸鹽還原酶和硝酸鹽還原酶的活性以及總量差異較大，導(dǎo)致在反硝化過程中出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累，而過多的亞硝酸鹽對反硝化菌有抑制作用，從而減少了反硝化菌的數(shù)量，最終導(dǎo)致硝酸鹽還原速度降低�？傊娮觽鬟f受限和反硝化菌數(shù)量減少兩方面都會導(dǎo)致微生物處理含氮廢水的整體速度降低。因此，提高反硝化過程電子傳遞速度或提高反硝化菌的數(shù)量，都能夠提高反硝化脫氮速度，實(shí)現(xiàn)含氮廢水的快速處理。圖1-3細(xì)胞呼吸和反硝化作用的圖1.3加速反硝化脫氮的研究迄今為止，國內(nèi)外關(guān)于催化強(qiáng)化反硝化脫氮的研究主要集中在兩方面：一是反

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3214241