固定化微生物三相流化床技术处理含苯酚废水

天津大学硕士学位论文固定化微生物三相流化床技术处理含苯酚废水姓名：索宏图申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李鑫钢20070101固定化微生物三相流化床技术处理含苯酚废水作者：索宏图学位授予单位：天津大学相似文献(10条)1.会议论文包伯荣.李珍.吴明红N,N-2(1-甲基-庚基)乙酰胺萃取处理高浓度含酚废水2003本文报道了DMHAA从废水溶液中萃取苯酚机理的研究.考查了以煤油为稀释剂,N,N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺(DMHAA)萃取废水中的苯酚的性能.研究了萃取剂浓度、苯酚浓度、酸度和温度对苯酚萃取的影响以及反萃的可行性.由斜率法确定了萃合物的组成,计算出萃取反应的平衡常数以及有关的热力学函数,同时根据红外光谱和核磁共振谱讨论了萃取过程及萃合物的结构.实验结果表明N,N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺对苯酚具有良好的萃取性能。2.学位论文王明霞超声波及其组合技术处理含酚废水的试验研究2007水资源污染是世界各国普遍面临的环境问题，其中含酚废水因毒性大，难降解而受到广泛关注。本文介绍了超声空化的原理及超声波在水处理中的广泛应用。选取酚类化合物中的典型物质苯酚为研究对象，通过对苯酚模拟废水的处理，研究了超声波、H2O2、Fenton试剂、CuO/H2O2、紫外光氧化技术单独作用及后几种氧化方法与超声波的组合技术应用于酚类污染物处理的可行性及其影响因素，探索了各种处理技术的的协同效果，以期确立一种有效的水中酚类污染物处理技术，为今后的工程应用奠定基础。本研究对含酚废水的处理具有较强的理论价值和实际意义。实验研究结果表明：温度在16～38℃范围内对超声波降解苯酚的影响不大；酸性条件下苯酚的降解效果较好，碱性条件下其降解率很低；曝气方式和曝气量对苯酚的超声处理效果影响显著，这是因为曝气促进了超声处理过程中-OH的生成；通过自由基清除剂正丁醇对苯酚降解的影响试验，证实超声波处理含酚废水的作用机理以·OH氧化为主；通过对实验数据的回归分析，发现苯酚的超声降解反应为一级动力学反应。一般情况下，浓度和处理时间对各种处理方法的影响都很显著，苯酚的浓度越低其降解速率越大；除Fenton试剂氧化法外，单一技术对苯酚的降解率都比较低：浓度为10mg/L的苯酚其超声降解率不超过10％；相同条件下，除US/H2O2技术外，其它组合技术的苯酚降解率均比单一技术有不同程度的提高。通过对各种组合技术的比较，推荐处理含酚废水的超声波组合技术是US/H2O2/CuO技术：中性条件下，浓度为10mg/L的苯酚经US/H2O2/CuO技术(CuO=100mg/L，H2O2=1ml/L)处理3h后可被完全降解，10mg/L的苯酚被完全降解需6h。3.期刊论文李明玉苯酚丙酮装置含酚废水治理技术-天津化工2008,22(1)介绍了含酚废水处理技术、应用情况及其存在的优、缺点,指出了各工艺的适用范围,建议对苯酚丙酮装置含酚废水处理采用溶剂萃取-树脂吸附、膜分离-树脂吸附、溶剂萃取-膜分离等复合工艺,做到废水治理与资源回收相统一.4.学位论文王强生化法处理工业含酚废水——新型反应器、条件优化、动力学模型和多组分同时分析方法2006本工作使用生化法处理工业有机含酚废水，该方法具有操作费用低廉、负荷大等特点，而且可以将有机污染物降解、矿化而转化为二氧化碳，水及各种无机物形式，是一种绿色工艺。工作中设计了一种新型复式循环生物反应器，是一具有湍动程度高，传质效果好特征的三相流化床装置。实验中从取自天津市纪庄子污水处理厂的污泥中培养、分离、并驯化出两株嗜酚菌。经16SrDNA基因序列测量，确认所分离出来的两株嗜酚菌为Klebsiellaoxytoca和Brachybacteriumrhamnosum，而且本文所讨论Brachybacteriumsp.属细菌降解苯酚研究属于首例报道。利用得到的嗜酚菌在复式循环生物反应器中处理难降解含高浓度苯酚和2，4-二氯苯酚工业废水。降解实验证实了，Klebsiellaoxytoca和Brachybacteriumrhamnosum菌降解苯酚速度高于在相同温度及初始苯酚浓度下假单胞菌属降解苯酚的反应速度，文中讨论了不同工艺条件下的有机污染物降解效果及其影响因素。同时根据质量、动量和热量守恒原理及热力学基本方程建立了复式循环生物反应器的数学模型，并得到了其数值解。文中讨论了苯酚降解动力学行为，并且从统计热力学和非平衡态热力学出发，建立了一个新的具有普遍意义的适于复杂化学反应体系动力学模型。作为该方程应用的一个例证，讨论其在苯酚降解实验中的应用。结果显示应用所建立的动力学方程不仅仅能够在苯酚低浓度和高浓度生物降解区域很好的描述反应进程，而且在实验温度范围25.0℃-32.0℃内利用Arrhenius方程，可以准确的描述整体的苯酚降解动力学行为，其置信度为0.9996，属于极高度显著性。这点与现在通行的描述恒温过程的适用于低浓度生物生长Monod模型与适用于高浓度抑制反应的Haldane模型是完全不同的。模拟结果同时显示出，即使在恒温条件下对化学反应进程的描述，本方程也远远好于Haldane方程对实验进程的描述。在研究工业废水的苯酚及氯酚降解过程中，需要同时定量检测苯酚及氯酚，而多组分同时分析方法在化学计量学中正是现阶段的研究热点所在。文中提出了非线性吸光度的概念，修正了一直沿用的线性Beer定律。并且首先将非线性Kalman滤波应用于计量学中。实验中应用非线性吸光度表示式同时测量了苯酚—邻氯苯酚混合体系、苯酚-2,4-二氯苯酚混合体系、对氯苯酚—邻氯苯酚混合体系以及邻苯酚-2,4-二氯苯酚等四对双组分混合体系。所得结果与同时分析中的经典多元最小二乘法、基于线性吸光度的Kalman滤波方法、以及现在通行同时分析标准方法，偏最小二乘法进行比较，回收实验结果一致的表明，经典最小二乘法的平均相对误差最大，基于线性吸光度的Kalman滤波方法与偏最小二乘法的平均相对误差接近，而所有基于非线性吸光度扩展Kalman滤波方法实验的平均相对误差均小于现在常规使用的上述三种同时分析方法。将同一个表示式，即非线性吸光度应用于四种不同的混合体系的同时测量中，而且与其它三种常规分析方法比较都得到了最小的平均相对误差，说明使用非线性吸光度描述混合体系的紫外-可见光吸收光谱是可靠的，并且也是可以推广的。工作中提出了三组分混合体系的非线性吸光度表示式，并根据该式同时测量了苯酚邻氯苯酚与2，4-二氯苯酚三组分混合体系以及邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚与2,4,6-三氯苯酚三组分混合体系。对于有2,4,6-三氯苯酚存在的三组分混合体系，由于2,4,6-三氯苯酚的强极性作用导致吸收光谱的严重变形，至今未见一例有关三氯苯酚的同时分析报道，本文根据所建立的非线性吸光度关系式，成功的对邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚与2,4,6-三氯苯酚三组分混合体系实施了同时定量分析，得到了满意结果。并且回收实验也验证了基于线性Beer定律的经典最小二乘法，偏最小二乘法和线性Kalman滤波均不能完成正常的回收实验。5.期刊论文赵欣.甘海明.甘霖邻甲苯酚生产含酚废水处理试验-四川环境2002,21(2)采用活性炭吸附和过氧化氢氧化两步联合处理邻甲苯酚生产含酚废水.通过试验得到活性炭吸附等温方程,活性炭去除COD负荷[BF]为550(mg/g-活性[BFQ]炭);氧化处理的最佳配比,以及过氧化氢投加量等处理工艺条件.在试验选定的最佳条件下处理废水,挥发酚的去除率达100%,CODCr去除率达95%.6.期刊论文李勇.傅金祥.于文礼.蔡苏兰.LIYong.FUJinxiang.YUWenli.CAISulan微生物降解法处理含酚废水-沈阳建筑大学学报（自然科学版）2007,23(1)目的筛选苯酚降解菌并研究固定化苯酚降解菌对含酚废水的降解效率,为利用微生物降解法处理含酚废水奠定基础.方法采用平皿稀释分离法在筛选平板中分离出苯酚降解菌,并进一步通过驯化及固定化手段提高菌株的降酚率.结果筛选出一株苯酚降解菌S10;经进一步驯化及固定于聚乙烯醇凝胶颗粒后,在实验条件下对质量浓度为1000mg/L的含酚废水的降解率达到90%以上,且固定化细胞对环境的pH、温度的耐受能力以及对热的稳定性等性能增强结论采用固定化降酚菌株的方法处理含酚废水不仅具有较高的降解能力而且固定化细胞更能适应多变的环境条件.7.学位论文许丽萍电化学方法降解含酚废水的研究2007随着人们环保意识的日益增强，高浓度、有毒性的难降解有机废水的处理已成为研究的热点。含酚废水作为一种常见的有机工业废水，其危害性很大，因此研究一种经济有效的方法来处理含酚废水具有重要意义。本文在全面综述国内外含酚废水的主要治理技术研究进展的基础上，选择电化学方法处理苯酚废水为研究内容，主要研究了苯酚在铁电极和石墨电极上的电氧化降解特性及动力学规律，并评价了主要工艺参数对降解效果的影响。首先运用紫外分光光度法建立了测定苯酚含量的标准曲线；在使用铁电极做阳极降解苯酚废水时发现铁电极的析氧过电位很低，铁阳极上析氧反应成为主要的反应，使得苯酚无法在铁电极表面被直接氧化降解，而仅仅依靠铁的氢氧化物的絮凝作用来去除苯酚效果不明显。在铁电极电催化氧化苯酚体系中加入过氧化氢形成Fenton试剂可以很好的氧化降解苯酚，主要原因是生成了具有强氧化性的活性羟基自由基(·OH)，由电-Fenton方法降解苯酚实验部分的结果可以提出适宜于操作的工艺条件：溶液初始pH为3～4，电解时间为40分钟，电流密度为5～10mA/cm'2，支持电解质氯化钠的浓度为3g/L效果较好。石墨电极是不溶性的电极材料，且具有较高的析氧过电位，吸附在石墨电极上的OH'-可以活化生成的羟基自由基，能够较好的氧化降解苯酚。通过在不同实验条件下苯酚在石墨电极上的降解情况的研究可得出：适宜的电解时间为60分钟；碱性条件更有利于苯酚的氧化降解，适宜的pH值为11～12；支持电解质氯化钠的添加浓度存在最佳值2g/L；电流密度的适宜取值为15mA/cm'2。以石墨为工作电极氧化苯酚的循环伏安图中，苯酚氯化钠体系的循环伏安图的氧化峰值出现在1伏左右，对应于苯酚被氧化成对苯醌的反应，而0.85V处的还原峰则是吸附在石墨电极上的氧气的还原所致，证实了苯酚在石墨电极上的氧化反应是完全不可逆反应。不同扫描速度下，峰电流ip与扫描速度的平方根v'1/2成直线关系，说明了苯酚在石墨电极上的电解氧化反应为扩散控制过程，其扩散系数D=3.56×10'-8(cm'2/s)。由恒电流极化苯酚体系的电位与时间的变化关系分析得出，苯酚的电极氧化过程受扩散传质控制，电位振荡是由苯酚氧化的扩散传质消耗和析氧引起的苯酚浓度的对流传质恢复而形成。以石墨为工作电极电解氧化苯酚时，在电解反应时间小于60分钟时，不同电流密度下ln(C,0/C)与电解反应时间t均成线性关系，这说明电解氧化苯酚的降解反应宏观上遵从准一级反应动力学模型。8.期刊论文金显春.陈刚.徐翠莲.JinXianchun.ChenGang.XuCuilian苯酚降解菌AF1的筛选、鉴定及对含酚废水的降解-河南科学2008,26(12)从造纸废水分离得到的菌株AF1可在160h内降解2500mg/L的苯酚.经18SrDNA鉴定该茵为烟曲霉菌(Aspergillusfumigatus).在150r/min转速条件下,在pH3.0～9.0以及温度20～50℃条件下,该菌均能完全降解1500mg/L的苯酚,最佳pH为4.0,温度为30℃.低浓度的葡萄糖和酵母膏能促进苯酚的降解,烟曲霉菌降解苯酚时对Hg2十分敏感,而低浓度的Cu2+,Mn2+,Cd2+和Zn2+能促进苯酚的降解.9.学位论文罗焕虎常温常压下MnO,2及锰基催化剂处理含酚废水的研究2007本文主要研究了MnEnO,2对苯酚的吸附作用，并对湿式二氧化氯催化氧化苯酚中锰基催化剂进行了初步筛选。运用气相色谱分析MnO,2处理前后的苯酚溶液，得到在常温下，pH值接近中性时，MnO,2对苯酚的氧化作用可以忽略。并通过