本文關(guān)鍵詞：介體調(diào)控高氯酸鹽生物降解機(jī)理及反應(yīng)器運行特性研究

  更多相關(guān)文章： 高氯酸鹽 生物加速機(jī)理 氧化還原介體 UASB反應(yīng)器 顆粒污泥

【摘要】：隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,越來越多的高氯酸鹽被排放到水體中,與之相對應(yīng)的高氯酸鹽廢水排放標(biāo)準(zhǔn)和污染治理出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也日益提高,因此,探究高效的高氯酸鹽降解技術(shù)迫在眉睫。異養(yǎng)微生物降解高氯酸鹽具有成本低、無二次污染、反應(yīng)條件溫和、去除率高、易于操作和管理等優(yōu)點,但仍存在降解機(jī)理不明晰、降解速度較慢等缺點。本課題立足于利用介體加速菌GWF降解高氯酸鹽,研究介體加速高氯酸鹽降解電子傳遞途徑及介體加速高氯酸鹽生物降解機(jī)理;利用UASB反應(yīng)器,通過兩種不同的啟動方式馴化降解高氯酸鹽的顆粒污泥,研究了成熟顆粒污泥的高氯酸鹽去除能力和物理化學(xué)特性,確定了反應(yīng)器穩(wěn)定運行最優(yōu)條件,利用宏基因手段探索顆粒污泥中的優(yōu)勢菌群,運用動力學(xué)模型進(jìn)行模擬驗證高氯酸鹽去除規(guī)律。結(jié)論如下:1)胞內(nèi)、胞外、膜上酶的最大去除率分別為33.7%、63.4%和65.3%。最佳反應(yīng)時間為32 h;最佳反應(yīng)pH值分別為7.5、8.5和8;最佳反應(yīng)溫度為35、40和35°C。對胞內(nèi)酶,僅2,7-AQDS對降解高氯酸鹽效率有提高作用,去除率近100%;對胞外酶,α-AQS對酶促反應(yīng)有加速作用;對膜上酶,α-AQS和AQDS均可以提高高氯酸鹽的去除率;2)5種氧化還原介體均可以加速菌WGF降解高氯酸鹽;9種不同濃度的α-AQS對菌WGF降解高氯酸鹽均有加速作用,其中最佳濃度是0.24 mmol/L。菌WGF可以進(jìn)行醌呼吸,α-AQS可加速菌WGF降解高氯酸鹽,速率提高30%。推斷α-AQS在電子傳遞過程中起電子載體架橋的作用。3)UASB小試實驗結(jié)果表明,在反應(yīng)器啟動階段,污泥呈絮狀,活性不高,對高氯酸鹽去除率并不高。隨著污泥逐漸顆�；�,高氯酸鹽顆粒污泥的物理化學(xué)性能逐漸穩(wěn)定,高氯酸鹽顆粒污泥對高氯酸鹽的去除率也隨之增高。利用宏基因分析可以得出,反應(yīng)器中的菌群逐漸單一化,優(yōu)勢菌群逐漸占主導(dǎo)地位,菌群穩(wěn)定化。根據(jù)動力學(xué)模型分析可以得出,S-K動力學(xué)模型能夠較準(zhǔn)確反映出UASB反應(yīng)器在水高氯酸鹽的基質(zhì)降解情況。
【關(guān)鍵詞】：高氯酸鹽 生物加速機(jī)理 氧化還原介體 UASB反應(yīng)器 顆粒污泥
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 高氯酸鹽的來源、危害及污染現(xiàn)狀8-9
• 1.1.1 高氯酸鹽的來源、危害8
• 1.1.2 高氯酸鹽的污染現(xiàn)狀8-9
• 1.2 高氯酸鹽廢水處理技術(shù)9-12
• 1.2.1 物理法9-10
• 1.2.2 化學(xué)還原法10
• 1.2.3 生物處理法10-12
• 1.3 本課題研究意義和內(nèi)容12-14
• 1.3.1 研究意義13
• 1.3.2 研究內(nèi)容13-14
• 第2章 氧化還原介體調(diào)控高氯酸鹽降解酶學(xué)機(jī)理研究14-28
• 2.1 實驗材料與方法14-19
• 2.1.1 菌種來源14
• 2.1.2 實驗試劑14-16
• 2.1.3 培養(yǎng)基及其組成16
• 2.1.4 實驗儀器及裝置16-17
• 2.1.5 實驗方法17-19
• 2.2 結(jié)果與討論19-26
• 2.2.1 各位點酶降解高氯酸鹽的測定19-20
• 2.2.2 酶組合探索酶系的試驗20-21
• 2.2.3 高氯酸鹽降解酶理化性質(zhì)的分析21-22
• 2.2.4 高氯酸鹽誘對高氯酸鹽降解酶活力的調(diào)控22-23
• 2.2.5 NADH對高氯酸鹽降解酶活力的調(diào)控23-24
• 2.2.6 氧化還原介體對高氯酸鹽降解酶的調(diào)控24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第3章 氧化還原介體調(diào)控高氯酸鹽降解電子傳遞機(jī)理28-41
• 3.1 實驗材料28-30
• 3.1.1 菌種來源28
• 3.1.2 實驗儀器及設(shè)備28-29
• 3.1.3 實驗試劑29-30
• 3.1.4 培養(yǎng)基及其組分30
• 3.1.5 實驗方法30
• 3.2 實驗原理及內(nèi)容30-31
• 3.3 結(jié)果與討論31-38
• 3.3.1 不同氧化還原介體對高氯酸鹽降解的影響31-32
• 3.3.2 不同濃度的α-AQS對高氯酸鹽降解的影響32
• 3.3.3 不同濃度的辣椒素和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響32-33
• 3.3.4 不同濃度的QDH和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響33-34
• 3.3.5 不同濃度的NaN_3和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響34-35
• 3.3.6 不同濃度的雙香豆素和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響35-36
• 3.3.7 不同濃度的CCCP和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響36-37
• 3.3.8 不同濃度的DCC和α-AQS對高氯酸鹽降解的影響37
• 3.3.9 氧化還原介體催化微生物降解高氯酸鹽的機(jī)理研究37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-41
• 第4章 UASB反應(yīng)器降解高氯酸鹽的啟動及特性研究41-57
• 4.1 實驗材料、儀器與方法41-45
• 4.1.1 實驗試劑41
• 4.1.2 實驗儀器與設(shè)備41-42
• 4.1.3 實驗分析、測定與計算方法42-45
• 4.2 結(jié)果與討論45-54
• 4.2.1 顆粒污泥的培養(yǎng)及馴化45-47
• 4.2.2 顆粒污泥的理化特性分析47-49
• 4.2.3 顆粒污泥的菌群特性分析49-50
• 4.2.4 反應(yīng)器穩(wěn)定運行階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化研究50-52
• 4.2.5 反應(yīng)器內(nèi)動力學(xué)研究52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文65-67
• 致謝67

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本文編號：648468