發(fā)布時(shí)間：2019-09-21 18:54

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,各種有機(jī)化合物在日常生產(chǎn)和生活中得到大量的應(yīng)用,其中大部分是一些難以生物降解并對(duì)生態(tài)環(huán)境有毒害作用的。本研究選取了兩種代表性的難降解含氮雜環(huán)化合物——苯并三唑(BT)和吲哚作為研究對(duì)象。BT是一種銅或銀材料的緩蝕劑,廣泛應(yīng)用于冷卻液和防凍液中,也用于洗碗用洗滌劑,具有慢性毒性,其通過(guò)生活污水和工業(yè)廢水的間接排放,在城市污水廠中被大量檢測(cè)到。吲哚廣泛應(yīng)用于藥物和染料合成、工業(yè)用溶劑,并通過(guò)工業(yè)廢料、煤焦油廢料和焦化廢水等途徑排放到環(huán)境中,其對(duì)微生物,動(dòng)物和人類具有高毒性。本研究分別采用紫外光輻照、生物膜反應(yīng)器以及兩者耦合技術(shù)對(duì)BT和吲哚進(jìn)行降解,主要研究了中間產(chǎn)物與兩者微生物降解、礦化以及氮素去除的關(guān)系,考察了電子供體在微生物降解中的作用,得到以下結(jié)果:(1)紫外光輻照BT水溶液,測(cè)到了吩嗪、鄰氨基苯酚、甲酸和馬來(lái)酸四種光解中間產(chǎn)物。紫外光輻照強(qiáng)度、酸性條件、羥基自由基會(huì)促進(jìn)BT光解,堿性條件、腐殖酸、碳酸氫根會(huì)有抑制效果,而羥基自由基抑制劑和常見無(wú)機(jī)陰離子無(wú)影響。(2)利用內(nèi)循環(huán)折流式反應(yīng)器反應(yīng)器,研究紫外光輻照和生物氧化分步/同步耦合降解技術(shù)對(duì)BT降解的影響。分步耦合結(jié)果顯示當(dāng)紫外光照時(shí)間小于9分鐘時(shí),會(huì)加速BT的生物降解,如果延長(zhǎng)光解時(shí)間就會(huì)產(chǎn)生抑制效果。對(duì)于光解中間產(chǎn)物馬來(lái)酸和甲酸,因?yàn)樗鼈兊拇x能直接產(chǎn)生胞內(nèi)電子載體,因此其能被快速氧化來(lái)加速BT的生物降解。而吩嗪和鄰氨基苯酚會(huì)抑制BT的生物降解,因?yàn)樗鼈儠?huì)與第一步同樣需要胞內(nèi)電子載體的BT生物降解產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。同步耦合具體最佳的降解效果,因?yàn)榉脏汉袜彴被椒釉谏傻耐瑫r(shí)即被生物降解,沒(méi)有產(chǎn)生累積,而這也強(qiáng)調(diào)了馬來(lái)酸和甲酸對(duì)BT生物降解的促進(jìn)作用。(3)紫外光輻照吲哚水溶液,紫外光輻照強(qiáng)度、堿性條件、碳酸氫根、羥基自由基能促進(jìn)吲哚光解,酸性條件、腐殖酸和羥基自由基抑制劑有減緩效果,而常見無(wú)機(jī)陰離子無(wú)影響。(4)紫外光輻照和生物氧化分步/同步耦合對(duì)降解吲哚沒(méi)有促進(jìn)或抑制效果。吲哚的好氧微生物降解不是以加氧酶作用的單加氧或雙加氧反應(yīng)開始的,可能是反應(yīng)很快的一種水解反應(yīng)。好氧降解吲哚時(shí),加入外源電子供體,可以加快中間產(chǎn)物靛紅和鄰氨基苯甲酸的降解,雖然對(duì)加速吲哚降解的效果甚微,但可以加速其礦化。(5)好氧降解吲哚時(shí),氨氮在吲哚降解初始就出現(xiàn),但因?yàn)檫胚峤到饩鷮?duì)硝化菌有抑制,只有在吲哚降解完后亞硝氮才開始生成;利用改進(jìn)型內(nèi)循環(huán)折流式反應(yīng)器反應(yīng)器,在準(zhǔn)好氧條件下(1DO3),吲哚降解完后,TOC還有大量剩余,這表明中間產(chǎn)物在降解過(guò)程中有大量積累。調(diào)節(jié)反應(yīng)器各階段的DO和反應(yīng)時(shí)間,利用中間產(chǎn)物作為反硝化碳源,可實(shí)現(xiàn)含吲哚廢水的綜合去除效果——(1)吲哚降解(2)吲哚礦化(3)吲哚中的氮去除(86.4%)
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2539503