本文關(guān)鍵詞：微生物電化學(xué)耦合系統(tǒng)強(qiáng)化處理偶氮染料廢水的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：偶氮染料廢水難以生化降解,對(duì)環(huán)境造成很大威脅。雖然微生物電化學(xué)系統(tǒng)(Microbial electrochemical system,MES)已經(jīng)在偶氮染料廢水處理方面顯示出一定的潛力,但仍然存在一些問題需要解決,如偶氮染料降解效率低、能耗較高、礦化率低等。本文以偶氮染料作為處理對(duì)象,分別構(gòu)建了微生物燃料電池(MFC)一微生物電解池(MEC)耦合系統(tǒng)以及MES耦合堿性類芬頓系統(tǒng)強(qiáng)化偶氮染料的降解,研究結(jié)果將進(jìn)一步推動(dòng)MES技術(shù)在偶氮染料廢水處理方面的應(yīng)用。本文的研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下：1、構(gòu)建了MFC-MEC耦合系統(tǒng)強(qiáng)化偶氮染料的去除,系統(tǒng)考察了不同影響因素對(duì)耦合系統(tǒng)去除偶氮染料的影響,同時(shí)建立了耦合體系的理論模型。相比于單個(gè)MFC,MFC-MEC耦合系統(tǒng)偶氮染料脫色率提高了36.52-75.28%。生物陽極的基質(zhì)濃度對(duì)MFC-MEC耦合系統(tǒng)去除偶氮染料的影響顯著,而陰極pH的影響則較小。通過理論分析建立了MFC-MEC耦合系統(tǒng)電流輸出與單獨(dú)MFC/MEC短路電流之間的關(guān)系式,揭示了MFC-MEC耦合系統(tǒng)強(qiáng)化偶氮染料去除的先決條件是MFC單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的短路電流要大于MEC的短路電流。2、將碳酸氫根激活過氧化氫體系(BAP)耦合于MES中用于強(qiáng)化廢水中偶氮染料的去除,克服了電芬頓局限于酸性條件的限制,將其應(yīng)用拓展到堿性范圍。首先考察了不同因素對(duì)BAP體系降解偶氮染料的影響,研究發(fā)現(xiàn),在pH 13提高H202和C032-濃度可以提高BAP對(duì)偶氮染料的脫色能力,但是pH8.6時(shí)H202和HC03-濃度對(duì)BAP影響并不明顯。然后探索了MES耦合BAP體系堿性條件下去除偶氦染料的可行性,結(jié)果表明耦合系統(tǒng)比單獨(dú)電化學(xué)還原條件的脫色率提高了21.13%,最后通過自由基猝滅實(shí)驗(yàn)和電子自旋共振譜手段研究了堿性條件下BAP的降解機(jī)理,并通過高分辨質(zhì)譜解析了偶氮染料的降解產(chǎn)物以及可能的降解路徑。
【關(guān)鍵詞】：微生物燃料電池 微生物電解池 耦合系統(tǒng) 碳酸氫根激活過氧化氫 偶氮染料脫色
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-26
• 1.1 偶氮染料廢水10-15
• 1.1.1 偶氮染料廢水的來源、性質(zhì)與危害10-11
• 1.1.2 偶氮染料廢水的處理方法11-15
• 1.1.3 偶氮染料廢水處理中存在的問題以及展望15
• 1.2 微生物電化學(xué)系統(tǒng)15-22
• 1.2.1 微生物燃料電池的研究進(jìn)展16-18
• 1.2.2 微生物電解池的研究進(jìn)展18-19
• 1.2.3 微生物脫鹽池的研究進(jìn)展19-20
• 1.2.4 微生物電化學(xué)系統(tǒng)用于電合成和資源回收的研究進(jìn)展20-22
• 1.2.5 微生物電化學(xué)技術(shù)用于難降解污染物去除的研究進(jìn)展22
• 1.3 微生物電化學(xué)系統(tǒng)處理偶氮染料廢水22-25
• 1.3.1 偶氮染料在MES陽極共代謝降解22-23
• 1.3.2 偶氮染料在MES陰極還原脫色23
• 1.3.3 MES耦合技術(shù)降解偶氮染料23-25
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容、目的和意義25-26
• 第2章 MFC-MEC耦合系統(tǒng)強(qiáng)化偶氮染料的去除26-40
• 2.1 引言26
• 2.2 材料與方法26-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器26-27
• 2.2.2 MFC-MEC耦合系統(tǒng)的構(gòu)建和啟動(dòng)27-29
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)過程29-30
• 2.2.4 分析和計(jì)算30-31
• 2.3 結(jié)果與討論31-39
• 2.3.1 MFC-MEC耦合系統(tǒng)去除偶氮染料的能力31-32
• 2.3.2 陽極基質(zhì)濃度對(duì)耦合系統(tǒng)去除偶氮染料的影響32-33
• 2.3.3 陰極pH值對(duì)耦合系統(tǒng)去除偶氮染料的影響33-34
• 2.3.4 耦合系統(tǒng)的基質(zhì)消耗、庫倫效率與電流密度34-37
• 2.3.5 耦合系統(tǒng)強(qiáng)化偶氮染料去除的理論分析37-39
• 2.4 小結(jié)39-40
• 第3章 MES耦合堿性類芬頓強(qiáng)化處理偶氮染料廢水40-62
• 3.1 引言40-41
• 3.2 材料和方法41-43
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器41-42
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法42
• 3.2.3 分析方法42-43
• 3.3 結(jié)果和討論43-60
• 3.3.1 不同條件對(duì)Co(Ⅱ)-BAP和BAP降解偶氮染料的影響43-49
• 3.3.2 MES耦合Co(Ⅱ)-BAP堿性條件下強(qiáng)化偶氮染料的去除49-53
• 3.3.3 偶氮染料的降解機(jī)理53-60
• 3.4 小結(jié)60-62
• 第四章 總結(jié)62-64
• 參考文獻(xiàn)64-76
• 致謝76-78
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果78

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：微生物電化學(xué)耦合系統(tǒng)強(qiáng)化處理偶氮染料廢水的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：441780