重金屬廢水由于具有不可降解、隨食物鏈毒性富集、對環(huán)境危害大且持續(xù)時間長的特點而一直備受關注。化學中和法、電解法和吸附法等是傳統(tǒng)處理重金屬廢水的方法。這些方法都具有沉渣量大、藥劑投加量大、出水pH值高等缺點,容易引起更嚴重的二次環(huán)境污染,因此有必要尋求高效、無二次污染、經(jīng)濟可行的技術方法,而生物質(zhì)吸附劑能滿足上述優(yōu)點,也是目前研究熱點之一。生物膜是微生物的聚集體,其特殊的結構使得生物膜對惡劣環(huán)境能形成緩沖,對不利環(huán)境有較強的耐受性,存活時間長。胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)是在一定環(huán)境條件下由微生物分泌,存在于細胞體外的一類高分子聚合物,廣泛存在于微生物中,它保持了生物膜的結構和功能的完整性,并在廢水處理中發(fā)揮重要作用,對微生物聚集體的附著、組成、性能以及微生物形態(tài)有著重要決定作用,是決定生物膜的表面性質(zhì)的關鍵組分。由于,廢水中的重金屬會與胞外多聚物中的蛋白質(zhì)發(fā)生反應,導致胞外多聚物的組成比例和微觀結構發(fā)生明顯變化,進而對生物膜的傳質(zhì)通道和保護體系產(chǎn)生影響。同時廢水中重金屬的存在,也會刺激微生物做出應激反應,代謝出大量的胞外多...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
圖表清單
第一章 文獻綜述
    1.1 重金屬廢水污染種類及其來源
    1.2 重金屬廢水的危害
    1.3 重金屬廢水的傳統(tǒng)處理方法
    1.4 生物膜凈化廢水機理
        1.4.1 生物膜的形成及結構組成
        1.4.2 生物膜結構
    1.5 微生物在載體表面的附著
    1.6 生物膜對重金屬的去除
    1.7 胞外聚合物(EPS)的定義和作用
        1.7.1 EPS的組成成分
        1.7.2 EPS的結構
        1.7.3 EPS提取方法
        1.7.4 EPS的性質(zhì)
        1.7.5 EPS對重金屬的去除
第二章 研究目的及內(nèi)容
    2.1 研究背景及目的
    2.2 研究內(nèi)容
    2.3 研究的創(chuàng)新點
第三章 生物膜掛膜過程運行規(guī)律
    3.1 材料和方法
        3.1.1 污泥來源
        3.1.2 試驗用水
        3.1.3 生物膜培養(yǎng)裝置
        3.1.4 混合液懸浮固體濃度(MLSS)測定
        3.1.5 污泥沉降比(SV)和污泥體積(SVI)指數(shù)測定
        3.1.6 水質(zhì)監(jiān)測
        3.1.7 EPS監(jiān)測及提取方法
        3.1.8 Cu²⁺溶液的配制
        3.1.9 不同載體上生物膜的吸附試驗
        3.1.10 不同載體對不同濃度Cu²⁺的吸附
    3.2 結果與討論
        3.2.1 SV、MLSS和SVI測定
        3.2.2 COD和氨氮隨時間的變化
        3.2.3 生物膜的形態(tài)觀察
        3.2.4 EPS監(jiān)測
        3.2.5 載體對掛膜的影響
        3.2.6 不同載體對不同濃度Cu²⁺的吸附
    3.3 本章小結
第四章 生物膜吸附銅的影響因子研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 Cu²⁺儲備液制備
        4.1.2 靜態(tài)吸附試驗
        4.1.3 不同pH值下銅的吸附
        4.1.4 不同溫度變化下銅的吸附
        4.1.5 吸附平衡時間確定
        4.1.6 不同Cu²⁺初始濃度下銅的吸附
        4.1.7 不同離子強度下銅的吸附
        4.1.8 共存重金屬離子試驗
        4.1.9 紅外光譜
        4.1.10 掃描電鏡樣品制備
    4.2 結果與討論
        4.2.1 pH值對吸附銅影響
        4.2.2 溫度對吸附銅的影響
        4.2.3 吸附平衡時間
        4.2.4 銅離子初始濃度的影響
        4.2.5 離子強度對生物膜吸附銅的影響
        4.2.6 共存離子的影響
        4.2.7 紅外光譜圖分析
        4.2.8 掃描電鏡
    4.3 本章小結
第五章 銅離子對生物膜的脅迫研究
    5.1 材料和方法
        5.1.1 脅迫試驗
        5.1.2 多糖的監(jiān)測
        5.1.3 EPS測定
    5.2 結果與討論
        5.2.1 Cu²⁺對生物膜活性影響
        5.2.2 多糖分析
        5.2.3 生物膜EPS組成含量及分析
        5.2.4 蛋白質(zhì)/多糖比值分析(PN/PS)
        5.2.5 EPS中Cu²⁺的積累
    5.3 本章小結
第六章 不同EPS組成的生物膜吸附銅的研究
    6.1 材料和方法
        6.1.1 營養(yǎng)液成分的配制
        6.1.2 掛膜效果評價
        6.1.3 EPS濃縮方法
        6.1.4 吸附試驗
        6.1.5 紅外光譜
        6.1.6 掃描電鏡
    6.2 結果與討論
        6.2.1 生物膜的菌量
        6.2.2 EPS性質(zhì)對比
        6.2.3 不同組成EPS吸附Cu²⁺效果對比
        6.2.4 EPS紅外光譜分析
        6.2.5 不同EPS組成生物膜的電鏡圖
        6.2.6 XPS分析
    6.3 本章小結
第七章 結論與建議
    7.1 結論
    7.2 建議
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D



本文編號：3877394