電—微生物技術(shù)處理含重金屬離子及難降解有機(jī)物廢水.pdf

1、電生物技術(shù)作為一項綠色高新技術(shù)在環(huán)境污染治理領(lǐng)域的應(yīng)用已初見端倪,深入開展有關(guān)研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義.本文針對含難降解有機(jī)物(以苯酚為例)和重金屬離子等廢水,分別采用全新的電催化一固定化微生物耦合工藝和白行發(fā)明的電--生物膜固定床反應(yīng)塔進(jìn)行處理.本文主要研究內(nèi)容如下: 對苯酚和重金屬離子分別馴化后的功能微生物進(jìn)行TEM、SEM表征:馴化后,微生物種群數(shù)量急劇減少,但適應(yīng)性個體數(shù)量明顯增加,且細(xì)胞結(jié)構(gòu),表面形態(tài)均發(fā)生顯著變化

2、.對電催化、固定化微生物及其耦合工藝降解苯酚的工藝進(jìn)行比較研究,考察了初始濃度、電壓、酸堿度及液固比等因素對苯酚降解效果的影響.反應(yīng)動力學(xué)研究表明三種工藝對苯酚的降解過程均符合零級反應(yīng)動力學(xué),單位時間內(nèi)耦合工藝對苯酚的處理效果與兩種單一工藝效果的總和相當(dāng),表明耦合工藝是一種高效的新型處理工藝；三種工藝的主要中間產(chǎn)物均為2、6-二叔丁基對苯醌,該特征產(chǎn)物在相關(guān)工藝的文獻(xiàn)中均未見報道. 在電一生物膜固定床反應(yīng)塔內(nèi),分別研究了陶瓷載體

3、及三維電極載體掛生物膜的方式處理含重金屬離子的有機(jī)廢水,考察了間歇操作中重金屬離子初始濃度、吸附時間、操作電壓和pH值變化對去除效果的影響.建立了該工藝外直流電場強(qiáng)化過程重金屬離子傳遞及生物膜吸附的二維數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合實驗結(jié)果進(jìn)行了驗證,理論模型與實驗結(jié)果吻合良好.首次進(jìn)行了軟、硬性金屬離子間競爭吸附的相關(guān)研究.結(jié)果表明,二元組分競爭吸附規(guī)律符合Freundlich二元吸附模型；并發(fā)現(xiàn)同一類型離子發(fā)生明顯的競爭吸附,不同類的金屬離子間的