嗜酸性鐵氧化菌由于其特殊的代謝方式,在生物冶金、廢舊電器有價金屬回收、城市污泥重金屬與受污染土壤核素去除等領(lǐng)域應用效果顯著,但同時也存在著菌體活性、菌密度不佳、有機物影響及易產(chǎn)生沉淀導致的堵塞等問題。而生物膜法具有傳質(zhì)效果好、處理效果佳、運行管理方便、工藝流程穩(wěn)定及受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點,所以對嗜酸性鐵氧化菌生物膜的研究具有重要的應用價值。本論文主要研究內(nèi)容包括兩部分:(1)相同規(guī)格載體在9K培養(yǎng)環(huán)節(jié)下的掛膜,及不同掛膜階段生物膜的轉(zhuǎn)數(shù)條件、海綿梯度、尾液濃度等環(huán)境影響條件下的批次試驗;(2)不同規(guī)格載體在尾液培養(yǎng)環(huán)境下的掛膜,及不同規(guī)格掛膜載體上的生物膜進行的pH、乙酸、甲醇、葡萄糖條件試驗。9K培養(yǎng)環(huán)境掛膜試驗結(jié)果如下:(1)掛膜時間越久,生物膜能夠承受更高轉(zhuǎn)數(shù)的供氧方式;(2)掛膜時間越久,生物膜成膜過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對載體內(nèi)部的傳質(zhì)通道具有阻礙作用,使其氧化速度變慢;;(3)掛膜時間越久,生物膜的保護作用使20%、30%尾液濃度下氧化周期的適應期明顯縮短。尾液培養(yǎng)環(huán)境掛膜試驗結(jié)果如下:(1)pH條件下的實驗表明:隨著pH的降低,Eh表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢;在下降的過程中Z1(內(nèi)部充填載體體積最小)氧化柱首先出現(xiàn)下降趨勢,同時表明嗜酸性鐵氧化菌的最低耐酸極限可達pH0.25。(2)乙酸條件下的試驗結(jié)果表明:由于乙酸特殊抑制作用方式的“累積效應”,Z2(內(nèi)部充填載體體積中等)氧化柱首先出現(xiàn)Eh下降現(xiàn)象;同時表明7mmol/L是嗜酸性鐵氧化菌的抑制濃度。(3)甲醇條件下的試驗結(jié)果表明:Z2氧化柱首先出現(xiàn)Eh下降現(xiàn)象(原因同前),同時由于添加甲醇導致尾液體系產(chǎn)生的大量沉淀將對生物膜傳質(zhì)、復壯期間的Eh值的穩(wěn)定性及氧化柱的運行產(chǎn)生不利影響;(4)葡萄糖條件下的試驗結(jié)果表明:在開放的培養(yǎng)系統(tǒng)中,10mmol/L葡萄糖濃度條件下,以葡萄糖為能源的異養(yǎng)微生物大量繁殖,對嗜酸性鐵氧化菌形成明顯的競爭優(yōu)勢,同時由于異養(yǎng)微生物的生物膜不易分解及掛膜部位的不均勻性,將導致部分氧化柱中的生物膜的活性無法恢復。
【學位單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X70;X172
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 嗜酸性鐵氧化菌及其應用
        1.1.1 嗜酸性鐵氧化菌
        1.1.2 嗜酸性鐵氧化菌在浸礦工藝中的應用
        1.1.3 嗜酸性鐵氧化菌在電子廢棄物中有價金屬回收的應用
        1.1.4 嗜酸性鐵氧化菌在環(huán)境修復中的應用
    1.2 生物膜法
        1.2.1 曝氣生物濾池
        1.2.2 生物轉(zhuǎn)盤
        1.2.3 流化床生物膜反應器
    1.3 嗜酸性鐵氧化菌生物膜
        1.3.1 常用嗜酸性鐵氧化菌載體材料性能及優(yōu)缺點
        1.3.2 嗜酸性鐵氧化生物膜反應器
        1.3.3 嗜酸性鐵氧化菌生物膜結(jié)構(gòu)
        1.3.4 嗜酸性鐵氧化菌生物膜特性影響因素
    1.4 本研究的目的、內(nèi)容及意義
        1.4.1 目的意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 掛膜菌種與材料
    2.2 試驗儀器、試劑
    2.3 試驗裝置
    2.4 分析方法
    2.5 實驗方案
3 9K培養(yǎng)環(huán)境下嗜酸性鐵氧化生物膜的批次培養(yǎng)
    3.1 掛膜培養(yǎng)
        3.1.1 實驗步驟
        3.1.2 結(jié)果與分析
    3.2 轉(zhuǎn)數(shù)梯度對批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.2.1 實驗步驟
        3.2.2 結(jié)果與分析
    3.3 載體數(shù)量梯度對批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.3.1 實驗步驟
        3.3.2 結(jié)果與分析
    3.4 尾液濃度梯度對批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.4.1 實驗步驟
        3.4.2 結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 尾液培養(yǎng)環(huán)境下嗜酸性鐵氧化生物膜的連續(xù)培養(yǎng)
    4.1 掛膜過程
        4.1.1 實驗步驟
        4.1.2 結(jié)果與分析
    4.2 pH對連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應器的影響
        4.2.1 實驗步驟
        4.2.2 結(jié)果與分析
    4.3 乙酸對連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應器的影響
        4.3.1 實驗步驟
        4.3.2 結(jié)果與分析
    4.4 甲醇對連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應器的影響
        4.4.1 實驗步驟
        4.4.2 結(jié)果與分析
    4.5 葡萄糖對連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應器的影響
        4.5.1 實驗步驟
        4.5.2 結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻

【參考文獻】

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