電生物技術(shù)作為一項(xiàng)綠色高新技術(shù)在環(huán)境污染治理領(lǐng)域的應(yīng)用已初見端倪,深入開展有關(guān)研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)含難降解有機(jī)物（以苯酚為例）和重金屬離子等廢水,分別采用全新的電催化—固定化微生物耦合工藝和自行發(fā)明的電——生物膜固定床反應(yīng)塔進(jìn)行處理。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:對(duì)苯酚和重金屬離子分別馴化后的功能微生物進(jìn)行TEM、SEM表征:馴化后,微生物種群數(shù)量急劇減少,但適應(yīng)性個(gè)體數(shù)量明顯增加,且細(xì)胞結(jié)構(gòu),表面形態(tài)均發(fā)生顯著變化。對(duì)電催化、固定化微生物及其耦合工藝降解苯酚的工藝進(jìn)行比較研究,考察了初始濃度、電壓、酸堿度及液固比等因素對(duì)苯酚降解效果的影響。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究表明三種工藝對(duì)苯酚的降解過(guò)程均符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),單位時(shí)間內(nèi)耦合工藝對(duì)苯酚的處理效果與兩種單一工藝效果的總和相當(dāng),表明耦合工藝是一種高效的新型處理工藝;三種工藝的主要中間產(chǎn)物均為2、6-二叔丁基對(duì)苯醌,該特征產(chǎn)物在相關(guān)工藝的文獻(xiàn)中均未見報(bào)道。在電—生物膜固定床反應(yīng)塔內(nèi),分別研究了陶瓷載體及三維電極載體掛生物膜的方式處理含重金屬離子的有機(jī)廢水,考察了間歇操作中重金屬離子初始濃度、吸附時(shí)間、操作電壓和pH值變化對(duì)去除效果的影響。... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 水體中有機(jī)物污染概況
        1.1.1 有機(jī)物污染及其危害性
        1.1.2 含酚廢水的污染概況
        1.1.3 含酚廢水的治理方法
    1.2 水體中重金屬離子污染概況及主要治理方法
        1.2.1 水體中重金屬離子污染概況
        1.2.2 水體中重金屬離子的主要治理方法
        1.2.3 水體中重金屬離子間的競(jìng)爭(zhēng)吸附
    1.3 電－微生物復(fù)合法處理含重金屬離子的有機(jī)廢水
    1.4 本文主要的實(shí)驗(yàn)與理論研究工作
    本章符號(hào)說(shuō)明
第二章 功能微生物的培養(yǎng)、馴化及表征
    2.1 混合微生物接種、培養(yǎng)與馴化
        2.1.1 微生物培養(yǎng)、馴化的生物學(xué)原理
        2.1.2 混合微生物的培養(yǎng)和馴化
    2.2 噬酚功能微生物的SEM 表征
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.2 混合微生物原樣的SEM 表征
        2.2.3 噬酚功能微生物在不同生長(zhǎng)階段的SEM 表征
    2.3 噬重金屬離子功能微生物的SEM、TEM 表征
        2.3.1 噬重金屬離子功能微生物的SEM 表征
        2.3.2 噬重金屬離子功能微生物的TEM 表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電催化、固定化微生物及其耦合工藝降解苯酚的研究
    3.1 固定化微生物法降解苯酚研究
        3.1.1 微生物固定化方式選擇
        3.1.2 固定化功能微生物降解苯酚的影響因素
    3.2 電催化法降解苯酚
        3.2.1 工藝流程
        3.2.2 電催化降解苯酚的影響因素
    3.3 電催化－固定化微生物耦合工藝降解苯酚
        3.3.1 工藝流程
        3.3.2 耦合工藝降解苯酚的影響因素
    3.4 電催化、固定化微生物及其耦合工藝的苯酚降解動(dòng)力學(xué)研究
    3.5 電催化、固定化微生物及其耦合工藝降解苯酚的中間產(chǎn)物分析
        3.5.1 樣品預(yù)處理
        3.5.2 三種工藝主要中間產(chǎn)物GC－MS 圖分析
        3.5.3 三種工藝特征中間產(chǎn)物GC－MS 圖分析
    3.6 本章小結(jié)
    本章符號(hào)說(shuō)明
第四章 電－生物膜固定床反應(yīng)塔處理含重金屬離子廢水的影響因素
    4.1 多功能電生物處理裝置
    4.2 陶瓷生物膜載體固定床反應(yīng)器處理廢水中的重金屬離子
        4.2.1 間歇實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 連續(xù)實(shí)驗(yàn)
    4.3 三維電極固定床反應(yīng)器處理廢水中的重金屬離子
        4.3.1 間歇實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 連續(xù)實(shí)驗(yàn)
    4.4 電－生物膜固定床反應(yīng)塔去除重金屬離子的傳質(zhì)—吸附機(jī)理研究
        4.4.1 電場(chǎng)強(qiáng)化重金屬傳遞與生物膜吸附模型建立
        4.4.2 模型求解
        4.4.3 結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
    本章符號(hào)說(shuō)明
第五章 軟、硬性金屬離子在功能微生物上的競(jìng)爭(zhēng)吸附
    5.1 微生物吸附單一金屬離子動(dòng)力學(xué)
        5.1.1 微生物吸附金屬離子動(dòng)力學(xué)方程
        5.1.2 Lagergren 準(zhǔn)一級(jí)方程擬合吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.2 軟、硬性金屬離子間二元組分的競(jìng)爭(zhēng)吸附動(dòng)力學(xué)
        5.2.1 金屬離子的等溫吸附基本理論模型
        5.2.2 單一Ca~(2+)、K~+、Cd~(2+)、Pb~(2+)的等溫吸附模型研究
        5.2.3 軟、硬性金屬離子間競(jìng)爭(zhēng)吸附的Freundlich 二元方程擬合等溫吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
    本章符號(hào)說(shuō)明
第六章 結(jié)論
    一、功能微生物的表征
    二、電催化-固定化微生物耦合工藝降解苯酚
    三、電—生物膜固定床反應(yīng)塔工藝處理含重金屬離子廢水
    四、軟、硬性金屬離子間競(jìng)爭(zhēng)吸附
參考文獻(xiàn)
博士在讀期間發(fā)表或錄用論文
附錄
    §1 水溶液中苯酚濃度測(cè)定
    §2 ADI 方法計(jì)算子程序
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]苯酚為營(yíng)養(yǎng)源的電生物膜法凈化含重金屬離子的有機(jī)廢水[D]. 劉瑞軒.天津大學(xué) 2005
[2]微電解—生物膜方法處理含重金屬離子電鍍廢水[D]. 張敬.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3361376