電鍍含鎳廢水是一種難處理的工業(yè)廢水,其中部分鎳以絡(luò)合態(tài)的形式存在,如乙二胺四乙酸鎳(EDTA-Ni)。EDTA-Ni結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,難以被微生物降解,不能實現(xiàn)鎳含量的達(dá)標(biāo)排放。而且電鍍廢水常常含有大量硝酸鹽和硫酸鹽,而碳含量卻很低,硝酸鹽的去除也成為含鎳廢水的處理難點。因此,本研究以電鍍含鎳廢水中EDTA-Ni和硝酸鹽為目標(biāo)污染物,利用次氯酸催化氧化耦合微生物(硫酸鹽還原菌和脫氮硫桿菌混合)共去除電鍍廢水中的鎳硫氮,實現(xiàn)硝酸鹽和鎳的達(dá)標(biāo)排放及鎳的回收利用。首先,以羥基氧化鎳為催化劑催化次氯酸鈉氧化EDTA-Ni,在催化氧化過程中不僅能夠循環(huán)再生羥基氧化鎳,表現(xiàn)高效催化性(>95%鎳去除),而且實現(xiàn)鎳的循環(huán)利用,成功回收鎳。通過SEM、IR、XRD、XPS等表征技術(shù)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后催化劑主要表面特征、材料結(jié)構(gòu)及元素價態(tài)都沒有發(fā)生明顯變化,而且隨著催化劑的循環(huán)利用,反應(yīng)速率反而加快。主要是因為在次氯酸的作用發(fā)生羥基氧化鎳與氫氧化鎳循環(huán)再生過程,羥基氧化鎳表現(xiàn)高效催化性和穩(wěn)定性,加速次氯酸轉(zhuǎn)化為自由氧降解EDTA-Ni。硫酸鹽還原菌(SRB)同步去除硫酸鹽和金屬鎳的響應(yīng)面實驗結(jié)果表明硫酸鹽還原菌...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 電鍍廢水
        1.1.1 電鍍廢水簡介
        1.1.2 電鍍含鎳廢水的特點
        1.1.3 電鍍含鎳廢水的危害
    1.2 電鍍含鎳廢水處理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 化學(xué)沉淀法
        1.2.2 化學(xué)氧化法
        1.2.3 電化學(xué)法
        1.2.4 吸附法
        1.2.5 離子交換法
        1.2.6 膜分離法
        1.2.7 光催化氧化法
    1.3 次氯酸氧化法
    1.4 生物法
        1.4.1 硫酸鹽還原菌
        1.4.2 脫氮硫桿菌
        1.4.3 同步硫酸鹽還原與反硝化研究
    1.5 本論文的研究意義、目的和內(nèi)容
        1.5.1 本論文的研究意義、目的
        1.5.2 本論文的研究內(nèi)容
第二章 羥基氧化鎳催化氧化EDTA-Ni的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗的主要試劑
        2.2.2 實驗的主要儀器設(shè)備
        2.2.3 實驗方法
        2.2.4 分析測試方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1單因素實驗
        2.3.2 場發(fā)射掃面電鏡(SEM)分析
        2.3.3 傅里葉紅外光譜(IR)分析
        2.3.4 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.5 X射線冠電子能譜(XPS)分析
        2.3.6 羥基氧化鎳催化氧化機(jī)理分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Fe²⁺和Fe³⁺對硫酸鹽還原菌除鎳的影響研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 主要實驗儀器
        3.2.3 實驗方法
        3.2.4 分析測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1響應(yīng)面優(yōu)化實驗
        3.3.2 UASB實驗分析
        3.3.3 微生物群落分析
        3.3.4 RDA分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Fe²⁺對脫氮硫桿菌脫氮的影響研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 主要實驗儀器
        4.2.3 實驗方法
        4.2.4 分析測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 條件優(yōu)化
        4.3.2 UASB反應(yīng)器優(yōu)化條件
        4.3.3 Fe²⁺對反硝化的影響
        4.3.4 微生物群落分析
        4.3.5 微生物組成與環(huán)境變量之間的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Fe²⁺對SRB-ADSOB脫氮除鎳的影響研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 主要實驗儀器
        5.2.3 實驗方法
        5.2.4 分析測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 優(yōu)化條件
        5.3.2 Fe²⁺對SRB-ADSOB的影響
        5.3.3 微生物群落分析
        5.3.4 COG和 KEGG分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 硫循環(huán)機(jī)理研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗的主要試劑
        6.2.2 實驗的主要儀器設(shè)備
        6.2.3 實驗方法
        6.2.4 分析測試方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 純化后菌的性能研究
        6.3.2 硫酸鹽還原菌與脫氮硫桿菌組合效果研究
        6.3.3 乳酸鈉和Fe²⁺對SRB-SOB系統(tǒng)的影響
        6.3.4 硫酸鹽還原菌與脫氮硫桿菌體系的硫循環(huán)機(jī)理研究
        6.3.5 菌種分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    本論文的創(chuàng)新之處
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3783455