本文關(guān)鍵詞：利用含鐵粘土礦物和微生物降解焦化廢水中喹啉的研究　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 喹啉 粘土礦物 自由基 結(jié)構(gòu)鐵 厭氧-好氧

【摘要】：焦化廢水作為有機(jī)廢水其成分復(fù)雜,有機(jī)物濃度高,色度高,毒性大,難降解。其中喹啉作為主要污染物質(zhì)之一,是一類典型的含氮雜環(huán)化合物,具有致癌性和致突變性,對(duì)廢水COD貢獻(xiàn)巨大。喹啉如果在環(huán)境中長(zhǎng)期積累,不僅污染環(huán)境,而且損害人體健康。微生物是降解喹啉污染最重要的生力軍,然而微生物對(duì)喹啉的降解作用受復(fù)雜的環(huán)境因素影響,往往去除效果差強(qiáng)人意,因此尋找加強(qiáng)微生物降解喹啉的方法至關(guān)重要。粘土礦物廣泛存在于地表沉積物和土壤中,具有廉價(jià)、環(huán)保、安全、吸附能力強(qiáng)等性能,是微生物附著生長(zhǎng)重要的載體。其中粘土礦物巨大的表面積可以吸附大量的污染物,粘土礦物晶體中的結(jié)構(gòu)鐵可被微生物有效氧化還原,并耦合多種有機(jī)物的降解,而還原產(chǎn)生的二價(jià)鐵同時(shí)可以氧化產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自由基來有效氧化有機(jī)污染物,因此含鐵粘土礦物是強(qiáng)化微生物降解喹啉污染能力的潛在的環(huán)境友好材料。本論文通過微生物和粘土礦物的結(jié)合,充分利用現(xiàn)有的生化水處理工藝中好氧-厭氧的循環(huán)過程,研究微生物-粘土礦物體系在經(jīng)歷好氧-厭氧或厭氧-好氧處理過程中微生物活動(dòng)及粘土礦物行為對(duì)喹啉的降解作用。研究結(jié)果表明,粘土對(duì)喹啉有明顯的吸附作用,其吸附等溫線符合Langmuir模式,且吸附過程不可逆,XRD分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)喹啉大部分進(jìn)入了粘土礦物層間,改變了粘土結(jié)構(gòu)。通過粘土結(jié)構(gòu)鐵還原以及喹啉為唯一碳源的厭氧條件下,在多個(gè)好氧、缺氧處理池中篩選出大量的喹啉降解菌群,其多樣性豐富,主要涉及門類為變形菌門,擬桿菌門和厚壁菌門。這些微生物具備鐵還原,反硝化或有機(jī)質(zhì)降解等功能。喹啉的降解和異化鐵還原可能是多種微生物協(xié)同作用的結(jié)果。在厭氧-好氧降解過程中,粘土礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,生成次生礦物,喹啉從粘土上解吸下來,被進(jìn)一步降解。整個(gè)過程喹啉降解所需時(shí)間198小時(shí),鐵還原程度達(dá)到20%。降解途徑不單一,涉及到苯環(huán)開裂和氮雜環(huán)開裂兩種代謝途徑。COD降低33%。在好氧-厭氧降解過程中,不同程度的化學(xué)還原粘土氧化生成大量羥基自由基。其中還原程度100%的粘土產(chǎn)生自由基含量最多,初始降解速率最高。好氧降解過程中,自由基含量,喹啉濃度及結(jié)構(gòu)二價(jià)鐵濃度為線性關(guān)系。整個(gè)過程降解喹啉所需時(shí)間150小時(shí),降解途徑單一,只涉及苯環(huán)開裂的途徑。COD降低45%,高于厭氧-好氧處理方式。
[Abstract]:In the process of anaerobic - aerobic degradation , it is very important to study the biological activity of quinoline and the degradation of the clay minerals . There was a linear relationship between the concentration of quinoline and the concentration of divalent iron in structure . The time required for the whole process to degrade quinoline was 150 hours , the degradation route was single , only the way of benzene ring cracking was involved . COD decreased by 45 % , which was higher than that of anaerobic - aerobic treatment .

【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X784

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