生物電化學系統(tǒng)強化偶氮染料酸性黑10B脫色及作用機制
發(fā)布時間:2021-10-18 11:00
偶氮染料由于具有高色度和生物毒性等特點,一直是廢水處理領域關注的問題之一。常規(guī)含偶氮染料的廢水處理以厭氧工藝為主,但是存在處理速度慢、易受污染物毒性影響等問題。近年來生物電化學系統(tǒng)(BES)作為一種新型的污水處理技術得到了高度的關注,由于其使用微生物作為陽極催化劑,相對于傳統(tǒng)的電化學方法,具有低能耗、長壽命、無二次污染等特點,在廢水處理領域有著較好的應用前景。偶氮染料的發(fā)色基團在BES陰極被還原從而脫色,可以加速厭氧過程,提升效率,但是該技術的應用局限性在于成本投入較高,其中包括離子交換膜和陰極貴金屬催化劑等。本文從降低BES的成本投入和強化偶氮染料脫色的角度出發(fā),將雙室BES的離子交換膜去除,使反應器由有膜結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o膜結(jié)構(gòu)。一個潛在的問題是高濃度的染料廢水對陽極生物膜產(chǎn)生毒性沖擊,導致其電化學活性的衰退,整個系統(tǒng)的還原脫色效率下降至20.5%。為了克服這一問題,采用梯度提高染料濃度的策略對陽極生物膜進行耐毒性的馴化。該馴化方法使陽極生物膜對高濃度染料毒性耐受的同時,仍然保持著高效的電化學活性。耐毒性馴化后的陽極生物膜中主要的優(yōu)勢菌屬為Geobacter,Thermovirga和Tha...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
我國染料年產(chǎn)量示意圖(2006-2012年)
圖 1-2 偶氮染料 AB10B 分子結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1-2 Molecular structure of azo dye AB10B及其廢水的特點染料是利用芳香胺經(jīng)過重氮化作用形成鍵[4]。偶氮染料種類復雜,其中包括中
究發(fā)現(xiàn)認為有三種電子傳遞機制可能參與其中,如圖 1-5 所示過細胞膜表面的氧化還原蛋白進行的電子傳遞;(b)通過微生物子中介體進行的電子傳遞;(c)通過微生物自身生長的具有電傳線進行的電子傳遞。這三種途徑并非單一地作用于微生物胞外可能同時存在并同時發(fā)揮著各自的作用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微生物電解系統(tǒng)生物陰極的硫酸鹽還原特性研究[J]. 符詩雨,劉廣立,駱海萍,張仁鐸,章瑩穎. 環(huán)境科學. 2014(02)
[2]脫色混凝劑(PSDC-V)的開發(fā)應用研究[J]. 張康華,黃建波,沈林葉,袁瑋文,黃新文. 環(huán)境科學與技術. 2013(S1)
[3]直接大紅4BE的磷鎢酸均相光催化還原脫色[J]. 魏紅,李克斌,李娟,陳經(jīng)濤,張濤. 環(huán)境科學. 2013(06)
[4]芬頓法處理活性艷紅X-3B的試驗優(yōu)化及降解規(guī)律[J]. 張先炳,袁佳佳,董文藝,楊偉. 化工學報. 2013(03)
[5]印染廢水的混凝脫色研究[J]. 林旭龍,崔家琪,趙小華,汪曉軍. 廣東化工. 2012(03)
[6]工業(yè)、農(nóng)林廢棄物吸附染料廢水的靜態(tài)吸附性質(zhì)[J]. 劉茹,黃曉霞,王春英. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2012(02)
[7]我國染料工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 紀立軍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2011(11)
[8]臭氧高級氧化技術預處理染料廢水的試驗研究[J]. 代莎莎,王西云. 能源環(huán)境保護. 2011(02)
[9]旋轉(zhuǎn)填充床中均相催化臭氧化處理酸性紅B染料廢水[J]. 李鑫,曾澤泉,孫寶昌,李文軍,陳建峰,邵磊. 化學反應工程與工藝. 2011(01)
[10]電化學法處理印染廢水[J]. 高立新,王燕,張大全. 印染. 2010(10)
本文編號:3442686
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
我國染料年產(chǎn)量示意圖(2006-2012年)
圖 1-2 偶氮染料 AB10B 分子結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1-2 Molecular structure of azo dye AB10B及其廢水的特點染料是利用芳香胺經(jīng)過重氮化作用形成鍵[4]。偶氮染料種類復雜,其中包括中
究發(fā)現(xiàn)認為有三種電子傳遞機制可能參與其中,如圖 1-5 所示過細胞膜表面的氧化還原蛋白進行的電子傳遞;(b)通過微生物子中介體進行的電子傳遞;(c)通過微生物自身生長的具有電傳線進行的電子傳遞。這三種途徑并非單一地作用于微生物胞外可能同時存在并同時發(fā)揮著各自的作用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微生物電解系統(tǒng)生物陰極的硫酸鹽還原特性研究[J]. 符詩雨,劉廣立,駱海萍,張仁鐸,章瑩穎. 環(huán)境科學. 2014(02)
[2]脫色混凝劑(PSDC-V)的開發(fā)應用研究[J]. 張康華,黃建波,沈林葉,袁瑋文,黃新文. 環(huán)境科學與技術. 2013(S1)
[3]直接大紅4BE的磷鎢酸均相光催化還原脫色[J]. 魏紅,李克斌,李娟,陳經(jīng)濤,張濤. 環(huán)境科學. 2013(06)
[4]芬頓法處理活性艷紅X-3B的試驗優(yōu)化及降解規(guī)律[J]. 張先炳,袁佳佳,董文藝,楊偉. 化工學報. 2013(03)
[5]印染廢水的混凝脫色研究[J]. 林旭龍,崔家琪,趙小華,汪曉軍. 廣東化工. 2012(03)
[6]工業(yè)、農(nóng)林廢棄物吸附染料廢水的靜態(tài)吸附性質(zhì)[J]. 劉茹,黃曉霞,王春英. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2012(02)
[7]我國染料工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 紀立軍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2011(11)
[8]臭氧高級氧化技術預處理染料廢水的試驗研究[J]. 代莎莎,王西云. 能源環(huán)境保護. 2011(02)
[9]旋轉(zhuǎn)填充床中均相催化臭氧化處理酸性紅B染料廢水[J]. 李鑫,曾澤泉,孫寶昌,李文軍,陳建峰,邵磊. 化學反應工程與工藝. 2011(01)
[10]電化學法處理印染廢水[J]. 高立新,王燕,張大全. 印染. 2010(10)
本文編號:3442686
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