微生物固定化技術(shù)具有處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、生物濃度高和固液分離效果好等優(yōu)點(diǎn),最近幾十年逐漸引入水處理領(lǐng)域并得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用,但是目前大多處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的較少,主要原因是常用的固定化載體性能不穩(wěn)定、價(jià)格較高、使用壽命較短、難以適應(yīng)水處理系統(tǒng)中的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。本文根據(jù)聚氨酯水凝膠的特點(diǎn),合成了一種新型聚氨酯丙烯酸酯大分子單體作為包埋載體,以硝化細(xì)菌作為被包埋微生物,對(duì)聚氨酯包埋硝化菌顆粒的制備和應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。采用大單體合成技術(shù),以異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）和聚醚多元醇（PMPO）為原料分步合成了一種新型聚氨酯丙烯酸酯大分子單體,并利用元素分析、紅外光譜和核磁共振圖譜對(duì)聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行了表征,確定所得預(yù)聚體為結(jié)構(gòu)規(guī)整分子量均一的大分子單體。對(duì)影響該大分子單體合成的各因素進(jìn)行了分析,確定以二月桂酸二丁基錫催化劑,適宜的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別是65℃和4 h。重點(diǎn)對(duì)IPDI/PEG/HEMA大分子單體分步合成反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討,確定了反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)基團(tuán)的順序,表明IPDI與PMPO和IPDI聚氨酯中間體與HEMA的反應(yīng)... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：163 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 微生物固定化技術(shù)
        1.2.1 微生物固定化技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 微生物固定化技術(shù)的特點(diǎn)
        1.2.3 微生物固定化技術(shù)的分類
    1.3 包埋固定化微生物技術(shù)
        1.3.1 選擇包埋載體的原則
        1.3.2 常用的包埋載體材料
    1.4 聚氨酯固定化載體
        1.4.1 聚氨酯泡沫載體
        1.4.2 聚氨酯水凝膠載體
        1.4.3 聚氨酯大分子單體
    1.5 硝化菌的包埋固定化
        1.5.1 硝化菌的特性
        1.5.2 包埋硝化菌的應(yīng)用
    1.6 本文的研究目的和內(nèi)容
第2章 聚氨酯預(yù)聚體的合成及表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 原料及試劑
        2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 主要分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚氨酯預(yù)聚體的合成工藝
        2.3.2 聚氨酯預(yù)聚體的合成反應(yīng)方程式
        2.3.3 影響合成反應(yīng)的因素
        2.3.4 聚氨酯預(yù)聚體的表征
        2.3.5 聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
        2.3.6 聚氨酯預(yù)聚體的中試放大生產(chǎn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 聚氨酯水凝膠的制備和優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要原料與試劑
        3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 聚氨酯水凝膠的制備和優(yōu)化
        3.2.4 聚氨酯水凝膠性能的測(cè)定
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化體系的引發(fā)機(jī)理
        3.3.2 影響凝膠過(guò)程的因素
        3.3.3 聚氨酯水凝膠的表征
        3.3.4 聚氨酯水凝膠的穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 聚氨酯包埋硝化菌顆粒的制備和馴化
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 主要分析項(xiàng)目以及方法
        4.2.3 包埋硝化菌顆粒的制備和表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 包埋固定化試劑對(duì)硝化菌活性的影響
        4.3.2 包埋過(guò)程對(duì)硝化菌顆粒性能的影響
        4.3.3 包埋硝化菌顆粒的工業(yè)化生產(chǎn)
        4.3.4 包埋硝化菌顆粒活性的恢復(fù)
        4.3.5 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 聚氨酯包埋硝化菌顆粒的硝化特性
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.2 檢測(cè)和計(jì)算方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 包埋硝化菌顆粒的硝化動(dòng)力學(xué)
        5.3.2 低濃度氨氮運(yùn)行條件下硝化特性
        5.3.3 高濃度氨氮運(yùn)行條件下硝化特性
    5.4 本章小結(jié)
第6章 包埋硝化菌顆粒在實(shí)際廢水處理中的應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 微污染水源水的生物預(yù)處理
        6.2.1 原水水質(zhì)
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        6.2.3 工藝條件
        6.2.4 處理效果
        6.2.5 小結(jié)
    6.3 污水處理廠出水的深度處理
        6.3.1 廢水水質(zhì)
        6.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        6.3.3 工藝條件和處理效果
        6.3.4 小結(jié)
    6.4 燃料乙醇廢水的深度處理
        6.4.1 廢水組成
        6.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        6.4.3 工藝條件和處理效果
        6.4.4 小結(jié)
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]包埋固定化微生物技術(shù)在城市給水廠地表水源水質(zhì)生物處理中的應(yīng)用研究[D]. 余冬冬.上海交通大學(xué) 2008
[5]包埋固定化顆粒在微污染原水中的應(yīng)用研究[D]. 王璐.上海交通大學(xué) 2008
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[7]厭氧顆粒污泥形成影響因素研究[D]. 謝海寧.上海師范大學(xué) 2007
[8]富營(yíng)養(yǎng)化湖泊底泥中反硝化微生物及其反硝化作用的研究[D]. 史春龍.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3031515