“Fe0-厭氧微生物”耦合體系去除水中2,4,6-三氯酚的特性及機(jī)理研究.pdf

1、本文以馴化厭氧污泥為實(shí)驗(yàn)污泥,通過對比分析不同初始pH值條件下單獨(dú)Fe0體系、單獨(dú)厭氧微生物體系和“Fe0-厭氧微生物”耦合體系中2,4,6-TCP降解效果、過程pH值、Fe0腐蝕、微生物活性等變化情況,研究了pH值對“Fe0-厭氧微生物”體系降解2,4,6-TCP的影響及其機(jī)制,同時(shí)通過掃描電鏡、高效液相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用等分析手段,研究了2,4,6-TCP的降解機(jī)理和Fe0與微生物的協(xié)同機(jī)制,得到以下研究結(jié)果:
　　(1)“Fe0

2、-微生物”體系降解2,4,6-TCP是以微生物為主,Fe0對微生物降解目標(biāo)污染物具有協(xié)同促進(jìn)作用。
　　(2)pH值對體系降解2,4,6-TCP效果影響較大。中性偏堿的初始pH值條件較適合微生物生長,單獨(dú)微生物體系和“Fe0-微生物”耦合體系最佳初始pH值分別為9.0和8.0,分別反應(yīng)120 h和70 h,2,4,6-TCP可被完全去除;單獨(dú)Fe0體系(在初始pH值=5~10)對2,4,6-TCP去除率僅為20％左右。
　　

3、(3)pH值對Fe0的腐蝕有重要影響。在單獨(dú)Fe0體系中,初始pH值=5~10時(shí)過程pH值均會迅速升高到10.0左右,導(dǎo)致Fe0鈍化,不能持續(xù)腐蝕(過程pH值＞5.8時(shí)Fe0腐蝕很小,不能持續(xù)腐蝕;過程pH值＞8.0時(shí)Fe0會鈍化,基本不腐蝕)。
　　(4)2,4,6-TCP在不同體系中降解機(jī)理有所不同。單獨(dú)Fe0體系中2,4,6-TCP沒有被降解,僅通過Fe0吸附作用而得到一定的去除;單獨(dú)微生物體系中2,4,6-TCP的降解路徑

4、為2,4,6-TCP→2,4-DCP→4-CP;“Fe0-微生物”耦合體系中,2,4,6-TCP的降解路徑為2,4,6-TCP→2,4-DCP→4-CP→苯酚。
　　(5)在“Fe0-微生物”耦合體系中,Fe0與微生物的協(xié)同促進(jìn)作用主要表現(xiàn)在對過程pH值的調(diào)節(jié)、對Fe0腐蝕的促進(jìn)、對微生物在Fe0界面富集等方面。Fe0與微生物協(xié)同對“Fe0-微生物”耦合體系過程pH值具有互補(bǔ)調(diào)節(jié)作用,可使體系過程pH值總是趨于中性或中性偏堿的范圍

5、,有利于微生物生長和脫氯過程的進(jìn)行;耦合體系中Fe0腐蝕產(chǎn)生的Fe2+和 H2可為微生物代謝提供電子供體和營養(yǎng)物質(zhì),提高微生物脫氫酶活性;耦合體系中微生物對氫的新陳代謝、酸化細(xì)菌產(chǎn)生的酸性化合物以及脫氯過程產(chǎn)生的腐蝕性離子(如Cl-等)等都能促進(jìn)Fe0腐蝕,使得Fe0不易鈍化;耦合體系中Fe0對微生物具有一定的界面富集作用,可為微生物提供一定的反應(yīng)表面,有利于實(shí)現(xiàn)吸附、電子轉(zhuǎn)移、傳質(zhì)及生物轉(zhuǎn)化作用。
　　(6)在“Fe0-微生物”