零价铁/厌氧微生物联合体系降解2，4，6-三氯酚及其机理

论文摘要

零价铁/厌氧微生物联用是新兴的生物强化技术,已有研究发现加入零价铁对一些氯代有机物的生物还原脱氯有强化作用。本论文研究了零价铁/厌氧微生物联合体系对2,4,6-TCP的降解效果及其降解2,4,6-TCP的最优控制条件,探讨了零价铁/厌氧微生物联合降解2,4,6-TCP的机理;同时研究了2,4,6-TCP在不同还原条件下的降解效率。论文取得了以下一些有价值的研究结果:1) Fe0/厌氧微生物联合体系对2,4,6-TCP降解效率远高于单独Fe0和单独微生物体系,是一种对2,4,6-TCP有效的处理技术;其处理初始浓度为40 mg/L的2,4,6-TCP最优条件为:微生物接种量0.434 gVSS/L,Fe0投加量15 g/L,初始pH值7.0-8.0,温度35℃;2,4,6-TCP的初始浓度在20-60 mg/L之间时,初始浓度越高,Fe0的强化作用越明显。2) 2,4,6-TCP在厌氧微生物体系和Fe0/微生物联合体系中降解的主要中间产物为2,4-DCP和4-CP,其总量占2,4,6-TCP降解产物总量的80%以上;2,4,6-TCP都是依次还原脱氯为2,4-DCP和4-CP而被降解。单独Fe0体系中,2,4,6-TCP主要是通过吸附和絮凝沉淀作用而被去除。3) Fe0/微生物联合体系降解2,4,6-TCP以微生物还原脱氯作用为主导,Fe0对微生物还原脱氯起强化作用;Fe0/微生物联合体系对2,4,6-TCP还原脱氯的速度比单独微生物体系更快,脱氯程度更高。4) Fe0、葡萄糖、醋酸钠（相同电子当量）作电子供体时,对2,4,6-TCP的降解效率依次为Fe0>醋酸钠>葡萄糖;Fe0作为电子供体时,加入葡萄糖2,4,6-TCP的降解速率降低,而加入醋酸钠2,4,6-TCP的降解速率提高。5) Fe0作电子供体时,2,4,6-TCP在Fe（Ⅲ）-citrate还原、FeOOH还原条件下的降解效率（200 h后）都在80 %以上,Fe0比葡萄糖更适合用作不同Fe（Ⅲ）还原条件下2,4,6-TCP还原脱氯的电子供体。以Fe0和葡萄糖作电子供体时,在Fe（Ⅲ）-citrate还原条件下,2,4,6-TCP的降解效率只是略有下降,在FeOOH还原条件下,对2,4,6-TCP降解效率基本没有影响。6) SO42-、S2-、钼酸盐、(SO42-+钼酸盐)对2,4,6-TCP降解都有一定的抑制作用,抑制作用从强到弱依次为S2- >(SO42-+钼酸盐)>钼酸盐、SO42-。葡萄糖为电子供体时,SO42-等对2,4,6-TCP降解的抑制比Fe0为电子供体时相对更低。在SO42-还原体系中加入钼酸盐不但不能降低SO42-还原对2,4,6-TCP厌氧生物降解的抑制作用,反而导致2,4,6-TCP的降解效率进一步下降。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 2,4,6-三氯酚的来源及危害
• 1.2 氯酚类化合物厌氧生物降解的研究现状
• 1.2.1 氯酚厌氧生物降解的机理研究
• 1.2.2 氯酚厌氧生物降解的影响因素
• 1.2.3 电子传递对厌氧生物还原脱氯的影响
• 0 还原脱氯的原理和应用'>1.3 Fe⁰还原脱氯的原理和应用
• 1.4 零价铁/厌氧微生物联用体系的研究概况
• 1.5 研究目的和内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 微生物的培养和驯化
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 实验材料与装置
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果分析与讨论
• 2.2.1 污泥驯化过程中的降解特性
• 2.2.2 不同氯酚驯化污泥对2,4,6-TCP 的降解效果
• 2.3 小结
• 0/厌氧微生物联合体系降解2,4,6-TCP 的影响因素'>第三章 Fe⁰/厌氧微生物联合体系降解2,4,6-TCP 的影响因素
• 3.1 实验方法
• 3.2 结果分析与讨论
• 3.2.1 不同体系对2,4,6-TCP 的降解效果比较
• 3.2.2 污泥接种量对2,4,6-TCP 降解的影响
• 0 投加量对2,4,6-TCP 降解的影响'>3.2.3 Fe⁰ 投加量对2,4,6-TCP 降解的影响
• 3.2.4 pH 值对2,4,6-TCP 降解的影响
• 3.2.5 2,4,6-TCP 初始浓度对2,4,6-TCP 降解的影响
• 3.2.6 温度对2,4,6-TCP 降解的影响
• 3.2.7 酵母对2,4,6-TCP 降解的影响
• 3.3 小结
• 0/厌氧微生物联合体系降解2,4,6-TCP 的机理'>第四章 Fe⁰/厌氧微生物联合体系降解2,4,6-TCP 的机理
• 4.1 装置与方法
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 分析方法
• 4.2 不同体系中2,4,6-TCP 降解产物的比较
• 4.2.1 液相色谱分析产物
• 4.2.2 GC-MS 分析产物
• 4.2.3 Cl 离子的测定
• 4.2.4 不同体系降解产物的比较
• 4.3 小结
• 第五章 不同还原条件下降解2,4,6-TCP 的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.3 分析方法
• 5.2 结果分析与讨论
• 5.2.1 不同电子供体条件下降解2,4,6-TCP
• 5.2.2 Fe（Ⅲ）还原条件下降解2,4,6-TCP
• 5.2.3 硫酸盐还原条件下降解2,4,6- TCP
• 5.2.4 不同还原环境中2,4,6-TCP 降解性能差异的理论分析
• 5.3 小结
• 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录 （攻读硕士学位期间公开发表的论文）