有机污染水体的生物修复

论文题目: 有机污染水体的生物修复

论文类型: 博士论文

论文专业: 皮革化学与工程

作者: 张宗才

导师: 张铭让,张新申

关键词: 生物修复,污水,有机物,复氧,氧化沟,絮凝,流场,螯合菌剂,河流,制革

文献来源: 四川大学

发表年度: 2005

论文摘要: 水是人类的生命线,是构成所有生物体的必要成份,是人和其他生物繁衍生存的基本条件。水也是最重要的工农业生产资源,是生态环境中最活跃,最重要的因素,构成生态循环的基础。 人类生活或/和生产活动改变了天然水体的物理、化学或生物学的组成性质,其直接结果是造成水体污染,导致淡水资源的短缺。在不久的将来,污水也将成为淡水资源之一,通过生物修复技术使污水得以有效净化,并最终成为一种十分重要的再生资源。 1、本论文研究水体复氧规律。水体中溶氧量不仅取决于水气界面传质速率,而且也与氧在水体内的扩散有关。对于无紊动体复氧过程,因氧在水体内的扩散系数大于或等于水气界面传质系数。其复氧速率主要取决水气界面传质过程,而与水深几乎无关。实验结果表明无紊动水体表面传质系数KLO=0.0291。而对于紊动水体,其复氧速率则与水深有密切关系。紊动水体表面复氧过程,不仅与紊动动能有关,更重要的是取决于表面紊动功能（即表面紊动状态）,通过涡流作用,促使界面附近的气体被卷入/吸入水体内部,加速了氧与水体的接触,紊动动能愈大（搅拌速度愈高）,复氧速率愈高。通过氧通量的概念,提出了氧在水体的扩散及分布。经拟合计算后得到复氧系数k2与水深H的1/3次方成线性关系,K2=133.036H1/3-0.01872。 2、本论文研究在无紊动和紊动复氧条件下有机物的降解实验。以化学需氧量表征了水体中有机物的降解过程及其与复氧的关系。并建立了水体溶氧量与化学需氧量的数学关系。确定其降解反应属二级反应,降解速度与有机物和溶氧浓度有关,即（?）Q/（?）t=-k1[COD][DO]。无紊动和紊动水体中对葡萄糖的降解速率常数分别为0.029和0.736。实验结果表明搅拌速度愈高,水体紊动度愈大,

论文目录:

1 绪论

1．1 水的重要性

1．2 水资源状况

1．2．1 淡水资源短缺已成为全球性危机

1．2．2 我国是一个水资源匾乏的国家

1．2．3 人类活动加剧了水源污染

1．3 水体的污染状况

1．4 水体中有机污染物的生物修复研究进展

1．4．1 水体中有机物生物修复的要素

1．4．2 微生物在环境修复中的作用

1．4．3 生物修复技术

1．5 本论文研究的出发点、指导思想和主要研究内容

2 水动力学与复氧过程

2．1 前言

2．2 气液传质理论

2．3 无紊动复氧规律

2．3．1 无紊动复氧实验

2．3．2 无紊动复氧结果分析

2．3．3 无紊动水体复氧数学模型

2．4 紊动水体复氧规律

2．4．1 紊动水体紊动动能分析

2．4．2 紊动水体表面传质系数

2．4．3 紊动水体溶氧分析结果

2．4．4 水体中中性盐及有机物对复氧的影响

2．5 水体溶氧量与化学需氧量的关系

2．5．1 水体中化学需氧量的测量方法

2．5．2 无复氧条件下的降解实验

2．5．3 无紊动复氧条件下有机物的降解

2．5．4 紊动水体中有机物的降解

2．6 小结

3 河流污水的生物修复

3．1 试验水域背景

3．1．1 成都市水环境状况

3．1．2 试验河段水质状况

3．2 试验内容

3．2．1 河床构造

3．2．2 试验规模

3．2．3 试验主要设备及材料

3．2．4 设计水质

3．2．5 试验工程工艺流程

3．2．6 试验工程运行机制

3．2．7 试验过程

3．3 甲壳素螯合复合微生物菌剂

3．3．1 微生物菌株和筛选与培育

3．3．2 昆虫源甲壳素的制备

3．3．3 甲壳素与微生物的鳌合作用

3．3．4 微生物对污染物的分解转化机理

3．3．5 增氧菌提高水体溶解氧的作用机理

3．4 试验结果分析

3．4．1 试验条件的选择与确定

3．4．2 动态运行后水质监测结果

3．4．3 水体溶氧及化学需氧量的变化

3．5 甲壳素螯合复合菌剂生化动力学分析

3．5．1 COD与BOD_5相关性模型

3．5．2 动力学模型的建立

3．5．3 动力学参数的确定

3．6 河流流场与污染物浓度场分析

3．6．1 数学模型

3．6．2 边界条件

3．6．3 河道流场计算

3．6．4 有机污染物及溶氧浓度场分析计算

3．7 小结

4 制革工业废水的生物修复

4．1 前言

4．2 制革工业废水的预处理

4．2．1 筛滤

4．2．2 化学沉淀

4．3 制革废水的化学絮凝

4．3．1 化学絮凝剂

4．3．2 实验材料与方法

4．3．3 结果与分析

4．3．4 聚硅酸铝(铁)盐絮凝机理

4．3．5 气浮分离机理

4．4 制革废水的光催化氧化降解

4．4．1 光催化氧化机理

4．4．2 试验部分

4．4．3 试验操作方法

4．4．4 结果与讨论

4．4．5 制革废液试验结果与分析

4．5 制革综合废水的生化处理

4．5．1 制革废水的可生化性

4．5．2 氧化沟处理制革废水

4．5．3 氧化沟的构造及参数确定

4．5．4 氧化沟的水力计算

4．5．5 氧化沟复氧规律

4．5．6 氧化沟流场分析

4．6 小结

5 结论

6 参考文献

博士在读期间所发表的论文及承担的科研项目与成果

发布时间: 2005-10-08

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