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(jià)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(yīng)用效果顯著,但同時(shí)也存在著菌體活性、菌密度不佳、有機(jī)物影響及易產(chǎn)生沉淀導(dǎo)致的堵塞等問(wèn)題。而生物膜法具有傳質(zhì)效果好、處理效果佳、運(yùn)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(diǎn),所以對(duì)嗜酸性鐵氧化菌生物膜的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本論文主要研究?jī)?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(yàn);(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(jìn)行的pH、乙酸、甲醇、葡萄糖條件試驗(yàn)。9K培養(yǎng)環(huán)境掛膜試驗(yàn)結(jié)果如下:(1)掛膜時(shí)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(shí)間越久,生物膜成膜過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對(duì)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(shí)間越久,生物膜的保護(hù)作用使20%、30%尾液濃度下氧化周期的適應(yīng)期明顯縮短。尾液培養(yǎng)環(huán)境掛膜試驗(yàn)結(jié)果如下:(1)pH條件下的實(shí)驗(yàn)表明:隨著pH的降低,Eh表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì);在下降的過(guò)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(shì),同時(shí)表明嗜酸性鐵氧化菌的最低耐酸極限可達(dá)pH0.25。(2)乙酸條件下的試驗(yàn)結(jié)果表明:由于乙酸特殊抑制作用方式的“累積效應(yīng)”,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(shí)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(yàn)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(shí)由于添加甲醇導(dǎo)致尾液體系產(chǎn)生的大量沉淀將對(duì)生物膜傳質(zhì)、復(fù)壯期間的Eh值的穩(wěn)定性及氧化柱的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響;(4)葡萄糖條件下的試驗(yàn)結(jié)果表明:在開(kāi)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(duì)嗜酸性鐵氧化菌形成明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),同時(shí)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(dǎo)致部分氧化柱中的生物膜的活性無(wú)法恢復(fù)。
【學(xué)位單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(yīng)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(yīng)用
        1.1.3 嗜酸性鐵氧化菌在電子廢棄物中有價(jià)金屬回收的應(yīng)用
        1.1.4 嗜酸性鐵氧化菌在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)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(yīng)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(diǎn)
        1.3.2 嗜酸性鐵氧化生物膜反應(yīng)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?jī)?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(yàn)儀器、試劑
    2.3 試驗(yàn)裝置
    2.4 分析方法
    2.5 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟
        3.1.2 結(jié)果與分析
    3.2 轉(zhuǎn)數(shù)梯度對(duì)批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.2 結(jié)果與分析
    3.3 載體數(shù)量梯度對(duì)批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.3.2 結(jié)果與分析
    3.4 尾液濃度梯度對(duì)批次培養(yǎng)生物膜活性的影響
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)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(guò)程
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.1.2 結(jié)果與分析
    4.2 pH對(duì)連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應(yīng)器的影響
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.2 結(jié)果與分析
    4.3 乙酸對(duì)連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應(yīng)器的影響
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.3.2 結(jié)果與分析
    4.4 甲醇對(duì)連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應(yīng)器的影響
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.4.2 結(jié)果與分析
    4.5 葡萄糖對(duì)連續(xù)培養(yǎng)生物膜反應(yīng)器的影響
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)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(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2894567