论文题目: 电气石在循环水养殖水处理系统中的应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 动物营养与饲料科学
作者: 夏枚生
导师: 许梓荣
关键词: 电气石,循环水养殖,水处理,生物膜,载体
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水处理系统是循环水养殖系统的核心,水处理技术制约着整个养殖系统的水质状况和生产能力。生物膜法处理废水具有产生污泥少、抗冲击、负荷能力强、运行消耗少等特点,在循环水养殖水处理系统上得到了广泛应用。载体是保证生物膜反应器高效和经济运行的核心,它不仅提供微生物附着的场所,而且影响着生物膜的生长、脱落、形态和空间结构,对装置的运行效果和能耗有十分重要的影响。目前广泛研究应用的生物膜载体大都是生物惰性材料,不能主动提供微生物生长的良好环境,挂膜速度慢;因此研发具有主动调控微生物生长所需微环境的功能性生物膜载体对于提高生物过滤的效率,降低循环水养殖水处理系统的设备投资和操作费用,具有较大的理论意义和应用价值。 本文较系统地研究电气石在水产养殖水处理的作用和功能,制备了具有主动调控微生物生长微环境的功能性生物膜载体（Functional Biofilter Media,FBM）,并初步研究了FBM在三相好氧生物流化床（Draft-Tube Three-Phase Fluidized Bed,DTFB）反应器中对模拟养殖废水的处理效果。主要研究内容和结果如下: 1.电气石在水产养殖水处理的作用和功能研究 （1） 电气石对不同盐度海水的pH值调控试验结果表明:电气石能够调节初始pH值为3至10的海水的pH值趋向中性,对水体电导率基本无影响,盐度影响电气石调控海水pH的速率,但对最终pH基本无影响。 （2） 以Cr3+为重金属模型污染物,研究了电气石对水体中Cr3+的去除及其重复利用性。结果表明:电气石对Cr3+去除率达99%以上,pH值对去除率没有影响,处理后Cr3+浓度、pH值均符合水产养殖水体的要求,并且电气石可重复利用。 （3） 以亚甲基蓝为难降解有机污染物模型化合物,研究了电气石催化过氧化氢对亚甲基蓝的降解。结果发现,电气石/H2O2催化体系对亚甲基蓝水溶液有优良的降解作用,对浓度为5.34×10-5mol/L的亚甲基蓝水溶液,在60℃下反应55分钟,降解率可达92.5%,COD去除率大于70%,且降解反应符合拟一级动力学方程。 （4） 水是由若干水分子通过氢键结合形成的水分子团簇结构,水分子团簇的改变能产生多种生物学效应。本实验研究了电气石对液态水团簇的影响,结果显示,
论文目录:
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英文摘要
引言
第一篇 文献综述
第一章 工厂化水产养殖及其水处理的关键问题
1. 前言
2. 我国水产养殖业的发展方向
2.1 生态养殖
2.2 循环水养殖—水产养殖业可持续发展的保证
2.3 工厂化养殖水处理系统的主要工艺及关键问题
3. 养殖系统中氨及其去除方法
3.1 养殖系统中氨的来源及对养殖生物的毒性
3.2 氨氮的去除方法
3.3 生物膜法
第二章 生物流化床废水处理技术研究进展
1. 前言
2. 好氧生物流化床废水处理技术的发展历史
3. 三相好氧生物流化床的特性
3.1 具有巨大的比表面积和比其它污水处理工艺浓度高得多的生物量
3.2 具有很高的容积负荷率α值和污泥负荷率β值
3.3 耐冲击负荷能力强
3.4 生物膜更新速度快
4. 好氧生物流化床的类型
4.1 两相好氧生物流化床
4.2 外循环流化床
4.3 气升式内循环流化床
5. DTFB简介
5.1 DTFB的工作原理
5.2 DTFB的研究与应用
6. 展望
第三章 生物膜载体及其研究进展
1. 前言
2. 生物膜形成与成熟的主要影响因素
2.1 微生物向载体表面的输送
2.2 微生物的附着过程
2.3 生物膜形成与成熟的主要影响因素
3. 影响生物膜固着化的因素
3.1 载体的物理性能对生物膜固着化的影响
3.2 载体表面的亲/疏水性及表面电荷对生物膜固着化的影响
4. 生物膜载体的的发展现状及趋势
4.1 生物膜载体发展现状
4.2 废水生物膜载体的发展趋势
5. 结语
第四章 功能性矿物--电气石简介
1. 前言
2. 电气石的矿物学和理化特性
2.1 电气石的矿物学
2.2 电气石的热学、磁性和电学特性
2.3 电气石的热释电与压电效应
2.4 电气石的天然电极性
2.5 电气石的红外辐射特性
3. 电气石的开发应用现状
3.1 空气净化
3.2 增强饮用水的活性
3.3 保健纺织品
3.4 电磁屏蔽
3.5 农作物生长促进材料
4. 电气石在水产养殖中的应用前景
4.1 调控养殖水体的pH值和氧化还原电位
4.2 去除养殖水体重金属离子
4.3 活化养殖水体
4.4 净化水体水质，保护养殖环境
5. 结语
第二篇 电气石在水产养殖应用中的基础研究
第五章 电气石对海水pH值的调控
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 试验材料
2.2 电气石对海水pH值的影响
3. 结果与讨论
3.1 电气石表征
3.2 电气石对不同盐度海水pH值的影响
3.3 电气石对海水电导率的影响
3.4 海水初始pH值的影响
3.5 电气石用量对pH值的影响
4. 结论
第六章 电气石净化铬(Ⅲ)污染水体的试验研究
1. 前言
2. 材料和方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法
3. 结果与讨论
3.1 处理时间对去除率和溶液pH值的影响
3.2 铬初始浓度对去除率的影响
3.3 pH值对去除率的影响
3.4 温度对去除率的影响
3.5 循环使用对去除率的影响
4. 结语
第七章 电气石、H_2O_2对亚甲基蓝降解的实验研究
1. 前言
2. 材料和方法
2.1 实验材料
2.2 实验方法
3. 结果与讨论
3.1 电气石的催化性能
3.2 亚甲基蓝降解反应动力学
3.3 H_2O_2用量的影响
3.4 电气石用量的影响及其重复使用
4. 结语
第八章 电气石对水团簇结构的影响
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 材料
2.2 实验
3. 结果
3.1 电气石浓度对蒸馏水~(17)ONMR半高幅宽的影响
3.2 电气石处理时间对蒸馏水~(17)ONMR半高幅宽的影响
3.3 电气石处理后放置时间对蒸馏水~(17)ONMR半高幅宽的影响
4. 讨论
5. 小结
第九章 电气石对光合细菌生长及脱氢酶活性的影响
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 实验菌株
2.2 电气石
2.3 培养基
2.4 实验
3. 结果
3.1 电气石对沼泽红假单胞菌生长的影响
3.2 电气石对沼泽红假单胞菌生物量的影响
3.3 电气石用量对细胞脱氢酶活力的影响
3.4 电气石处理时间对细胞脱氢酶活力的影响
3.5 电气石对脱氢酶热稳定性和pH稳定性的影响
3.6 电气石对体系pH值的调控
4. 讨论
5. 结论
第十章 电气石对硝化菌生长及硝化性能的影响
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 材料
2.2 影响硝化的环境因素和操作条件
2.3 硝化菌的富集培养
3. 结果与讨论
3.1 硝化菌增长情况
3.2 电气石用量对硝化菌生长的影响
3.3 电气石对污泥硝化能力的影响
4. 结论
第十一章 电气石处理水对Caco-2细胞生长和碱性磷酸酶活性的影响
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 材料
2.2 方法
2.3 统计学处理
3. 结果
3.1 不同浓度电气石处理DMEM培养液对细胞生长的影响
3.2 不同浓度电气石处理DMEM培养液对细胞碱性磷酸酶的影响
4. 讨论
第三篇 功能性生物膜载体的初步研究
第十二章 功能性载体的制备及其对生物膜硝化性能的影响
1. 前言
2. 材料与方法
2.1 功能性陶粒(FBM)的制备及表征
2.2 生物膜熟化及其硝化性能实验
3. 结果与讨论
3.1 FBM和PBM的表征
3.2 两种载体上生物膜熟化的差异
3.3 两种载体上生物膜性能的研究
4. 结论
第十三章 新型功能载体在DTFB反应器中的启动研究
1. 前言
2. 实验部分
2.1 实验装置及流程
2.2 分析测定项目、频率与方法
2.3 实验方法
3. 试验结果与讨论
3.1 FBM载体与PBM载体挂膜效果的比较
3.2 影响载体挂膜的因素
4. 小结
参考文献
小结
创新点
后续研究展望
攻博期间发表或录用的论文及授权或申请的专利
致谢
发布时间: 2005-07-27
参考文献
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