【摘要】：水中硝酸鹽的污染日益嚴重,解決水中硝酸鹽污染的問題迫在眉睫。反硝化脫氮工藝一直被認為是水中脫氮最經濟有效的方式。異養(yǎng)反硝化過程消耗大量有機物造成運行成本高的問題,而自養(yǎng)反硝化脫除硝酸鹽污染不消耗碳源,節(jié)省運行成本,而硫鐵共基質(即硫鐵同時作為電子供體)自養(yǎng)反硝化脫氮過程更有潛在的應用前景�；诖�,本論文選用實驗室篩選的具有硫自養(yǎng)反硝化和鐵自養(yǎng)反硝化功能的菌株Paracoccus denitrificans ZGL1,研究黃鐵礦和硫化亞鐵作為共基質的電子供體來還原硝酸鹽,明確硫鐵共基質自養(yǎng)反硝化過程中涉及的硫、鐵和氮等元素的轉化規(guī)律和影響因素。主要研究內容和結論如下:以黃鐵礦為電子供體,有EDTA時,硝酸鹽在24 h內完全還原,而亞硝酸鹽在24 h時達到最大值,然后緩慢下降,在900 h后才完全還原。亞鐵離子在24 h時達到最大值,之后逐漸下降,總鐵在反應200 h前快速上升,之后基本不變。以黃鐵礦為電子供體,無論有無EDTA,初始接菌量的增大會促進硝酸鹽和亞硝酸鹽的降解,黃鐵礦加入量增加,硝酸鹽還原速率變化不大,而亞硝酸鹽的還原速率在加入黃鐵礦500 mM時明顯加快。有EDTA時,在初始pH值為7和8時硝酸鹽在24h內已完全降解,而初始pH值為6時亞硝酸鹽的還原速率升高;無EDTA時,初始pH值為7和8時硝酸鹽的還原速率相對較快,在36 h內已完全還原,在初始pH值為5和9時亞硝酸鹽降解不完全。無論有無EDTA,溶液中初始Fe~(2+)濃度越大,硝酸鹽和亞硝酸鹽的還原速率越快。有EDTA存在時,硫離子濃度由0.2 mM增加到0.8 mM,硝酸鹽和亞硝酸鹽的降解速率增加;無EDTA時,硫離子濃度由0.2 mM增加到0.4 mM,硝酸鹽的降解速率增加,而隨著溶液初始硫離子濃度增大,體系中的亞硝酸鹽的還原速率反而減慢。有EDTA時,加入葡萄糖的反應體系中2 m M的NO_3~-在4 h以內全部降解,而未加入葡萄糖的反應體系中的NO_3~-在30 h左右才全部降解,加入葡萄糖的濃度增大,亞硝酸鹽的還原速率也在增大。以硫化亞鐵為電子供體,有EDTA時,硝酸鹽在24 h內完全還原,而亞硝酸鹽在24 h時達到最大值,然后緩慢下降,在780 h才完全還原。亞鐵離子和總鐵濃度隨時間不斷增加,而且兩者增加的量基本接近,在200 h時達到穩(wěn)定。以硫化亞鐵為電子供體,加入EDTA對硝酸鹽的降解影響不大,對亞硝酸鹽降解有非常明顯的抑制。無論有無EDTA,初始接菌量和硫化亞鐵加入量增大促進了硝酸鹽和亞硝酸鹽的降解。有EDTA時,初始pH為7時硝酸鹽在80 h內已完全還原,而在pH值偏酸性時亞硝酸鹽積累量較少;無EDTA時,初始pH為7時硝酸鹽在50 h內已完全還原,而初始pH值為5-8時亞硝酸鹽均能夠完全還原。有EDTA時,外加的Fe~(2+)濃度越高,硝酸鹽的還原速率越快,體系中亞硝酸鹽濃度減少;無EDTA時,在加入20、30、40mM亞鐵離子的反應體系中,硝酸鹽在12 h內已完全還原,亞硝酸鹽沒有積累。有EDTA時,硫離子的加入量越大,硝酸鹽還原越快。無EDTA時,加入體系中硫離子0.8 m M和1.2 mM時,硝酸鹽完全降解的時間為48h,而在250 h內亞硝酸鹽都沒有完全降解,但是增大硫離子濃度降低了亞硝酸鹽的累積濃度。有EDTA時,與乙酸鈉和檸檬酸三鈉相比,葡萄糖可以大大加快硝酸鹽與亞硝酸鹽的還原。而乙酸鈉和檸檬酸三鈉對硝酸鹽的還原速率增加明顯,對亞硝酸鹽的還原影響不大。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2746149