【摘要】：在電極-生物膜反應器中,電極上能否形成良好的生物膜是該反應器去除有機物及硝酸鹽的關鍵。電極作為反應器的核心,承載著微生物的附著生長,對電極生物膜反應器廢水處理起至關重要的作用。從電極生物膜法處理廢水原理及特征可知,電極是該技術處理污水的一個重要控制因子,其性能好壞將直接影響電極表面生物膜的活性及內部結構,從而影響廢水的處理效率。所以尋求良好的電極,增加電極的生物親和性,來增加電極表面生物膜量是關鍵。本實驗通過將泡沫鎳電極用納米四氧化三鐵修飾,將該磁化改性泡沫鎳電極應用到電極生物膜反應器中,研究電極經過磁化改性以后對電極表面生物膜量的影響以及對電極生物膜反應器去除受污染的地下水中NO_3~--N與有機物效果的影響。結果表明:經過磁化改性電極的反應器中電極生物膜與電極的比重為0.5,而未經過磁化改性電極的反應器的電極生物膜與電極的比重僅為0.4。經過磁化改性電極運用到電極生物膜反應器中,可使反應器對NO_3~--N的去除率從77.5%增加到90.15%,去除效果提高14%左右。對COD的去除也有一定的提高,只是提高效果不明顯,僅有9%左右。本實驗通過結合正交實驗探尋磁性電極生物膜(MBER)反應器去除污染物的最佳參數。正交實驗結果表明HRT對(MBER)的影響最大其次是電流,C/N,最后是溫度。HRT為8h,電流為80mA,C/N為2,溫度為32℃為磁性電極生物膜反應器(MBER)處理污染物的最佳參數。本實驗通過分析其運行參數對磁性電極-生物膜反應器(MBER)去除受污染地下水中污染物效果的影響,得出了(MBER)去除污染物的一些規(guī)律:HRT并不是越長越好,當HRT=8 h,MBER能達到良好的污染物的去除效果。電流對該電極生物膜反應器NO_3~--N的去除有顯著的促進作用,當電流達到80mA時,促進作用最強,能使MBER對NO_3~--N的去除率達到99.06%,對COD的去除率達到87.75%。當C/N=2時MBER對污染物的去除效果最好,NO_3~--N去除率達到96.55%,對COD的去除率達到87%。溫度為32℃時,MBER對污染物的去除效果最好。本實驗分析了溫度對反硝化過程中的關鍵酶(NAR/NIR)活性及底物(NO_3~--N/NO_2~—N)濃度對酶(NAR/NIR)促速度的影響。結果表明:NAR在溫度為32℃具有較高的活性,NIR在溫度為35℃具有較高的活性。超過酶的最佳活性溫度時,酶活性降低,更高的溫度可能會使酶失活。在一定的濃度范圍內,硝酸鹽與亞硝酸鹽的利用速率與相應基質濃度呈正相關。本實驗分析了穩(wěn)定運行的MBER中電極表面生物膜的性能與生物膜生長特性,結果表明:電極表面生物膜的胞外聚合物(EPS)也有所增加,胞外聚合物(EPS)中的多糖(PS)含量相比于未改性電極增加了0.59倍,蛋白質(PN)含量相比于未改性電極也增加了0.66倍。脫氫酶活性相比于未改性電極也有所提高。電極經過磁化改性以后,電極表面掛膜速度加快,其生物膜更新速度也加快,電極表面微生物種類更豐富。
【圖文】：

圖 1.1 電極生物膜反硝化原理圖流，使水電解，在陰極產生氫氣，當采用惰性材料化碳。二氧化碳溶于水產生可以對反應器的進行緩解作用下產生氫氣如下(1.1)+2OH-(1.2)CO2(1.3)解水產生的氫氣為電子供體，以陽極產生的 CO2為去除硝酸鹽的目的。NO2-+2H2O (1.4)

于廢水好氧處理，并對其廢水處理的性能進行了研究。結果表明該填料表面掛未改性填料短，能縮短到 3-7 天，而且其表面的掛膜量也有所增加，，對廢水處也有所提高。在電極-生物膜反應器中，電極表面掛膜難、掛膜時間長、微生物與電極之間不強也是此類研究方面的難點。由于目前的電極生物膜法方面的研究還未提到電極表面掛膜問題，本文借鑒國內外學者的經驗，將微生物磁效應運用于本實驗極反應器經過創(chuàng)新，通過微生物磁效應解決電極-生物膜類的電極表面掛膜問題 反硝化酶促反應動力學研究1 反硝化酶促反應反硝化是由一系列酶促反應組成的生化反應。其中各種酶催化完成反硝化的機.2。反硝化過程中用到的關鍵酶有硝酸鹽還原酶，亞硝酸鹽還原酶。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X523;O646.54

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本文編號：2642539