微藻降解废水中间甲酚的研究及应用

来源 :济南大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:xiaomai1212
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
间甲酚作为苯酚的甲基化衍生物,是酚类化合物中的代表性物质,因具有较高毒性和腐蚀性被列为我国优先控制污染物之一。间甲酚比苯酚具有更高的毒性,在较低浓度时便可对人类和环境造成危害。利用微藻去除废水中的酚类化合物具有快速、稳定、效率高、能耗低等优点,它可以通过生物富集、生物降解等方式将废水中的酚类化合物或其他难降解有机物转化为无毒物质,从而达到化工工业废水的排放要求。本课题以人工配制的间甲酚模拟废水为研究对象,研究了间甲酚生物降解的优势藻种及初始藻密度、初始培养基pH值和初始间甲酚浓度对微藻生物降解间甲酚的影响;比较了蛋白核小球藻驯化前后对间甲酚耐受性和去除效率的变化;探究了蛋白核小球藻对间甲酚的代谢途径;并设计、搭建了藻-膜反应器,考察了间甲酚进水浓度和水力停留时间对反应器运行的影响。得出结论如下:(1)选取对酚类物质有较好降解能力的四种微藻:铜绿微囊藻、蛋白核小球藻、斜生栅藻和鱼腥藻,分别对间甲酚进行生物降解,观察四种微藻对间甲酚的耐受性及降解能力,发现蛋白核小球藻对间甲酚的降解效率最佳;探讨了不同初始藻密度(OD600=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)、不同初始pH值(pH=5.0、6.0、7.0、8.0、9.0)及不同初始间甲酚浓度(100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L和400 mg/L)下蛋白核小球藻的生长状况及其对间甲酚的去除效率,发现当蛋白核小球藻的初始藻密度OD600=0.8时,间甲酚的存在对蛋白核小球藻的生长具有明显的促进作用,且4 d内便可将100 mg/L的间甲酚完全降解;培养基初始pH=7.0时,第6 d藻密度为初始藻密度的1.79倍,对间甲酚的去除率达到100%,而酸性条件下的间甲酚去除率仅为28.08%;间甲酚初始浓度对蛋白核小球藻的生长有很大的影响,间甲酚初始浓度越高,对蛋白核小球藻的毒性作用越强,蛋白核小球藻生长及对间甲酚降解的适应期越长。通过一系列的实验,最终确定蛋白核小球藻降解间甲酚的最适初始藻密度为OD600=0.8,最适培养基初始pH=7.0,最适间甲酚初始浓度为100 mg/L。(2)研究了藻种驯化对蛋白核小球藻的生长及对间甲酚降解能力的影响。结果表明,驯化后蛋白核小球藻的适应期缩短,藻密度和叶绿素a含量明显提高,300 mg/L和400 mg/L间甲酚浓度胁迫下的藻体叶绿素a含量分别是未驯化藻体的1.98倍和3.98倍;驯化后藻体对间甲酚的耐受性增加,间甲酚的最大致死浓度由500 mg/L上升到了600mg/L;驯化后蛋白核小球藻在35天内可完全降解400 mg/L的间甲酚,表明藻种驯化可以有效提高微藻的降解能力。(3)探讨了蛋白核小球藻对间甲酚的代谢途径,利用FT-IR和GC-MS的定性分析功能,检测到间甲酚代谢过程中有3-羟基苯甲酸和龙胆酸等中间产物的生成,推测间甲酚可能是通过龙胆酸途径进行降解;间甲酚首先在苯酚羟化酶的作用下代谢形成3-羟基苯甲酸,然后进入龙胆酸途径进一步裂解,最终形成丙酮酸或延胡索酸进入糖酵解(Glycolysis)和三羧酸循环(TCA)。(4)设计、搭建了藻-膜反应器并对间甲酚进水浓度及水力停留时间对藻-膜反应器处理效果的影响进行了研究。结果表明,间甲酚及COD的去除效率随间甲酚进水浓度的升高而降低,随水力停留时间(HRT)的延长而增加。间甲酚进水浓度低于200 mg/L或水力停留时间大于等于3 d时,间甲酚及COD的去除率均可达到90%以上。说明所设计、搭建的藻-膜反应器对间甲酚废水具有较高的去除效率。对反应过后膜丝的污染状况进行了表征,发现反应器内废水及微藻颗粒仅对膜丝表面有轻微污染,对膜孔内部几乎没有影响。
其他文献
目的:对非综合征型牙齿先天缺失患者行全外显子测序分析,寻找可能的遗传病因,并通过后期实验研究其分子通路机制,探讨突变基因的致病机理,为非综合征型牙齿先天缺失疾病的深入研究打下理论基础。方法:1、病例收集及数据分析对天津某高校4002名在校学生进行口腔检查,详细记录数据并利用卡方检验进行统计学分析,统计先天缺牙和牙齿畸形的患病率,分析疾病的患病特点。对于确诊为非综合征型牙齿先天缺失的患者,在取得天津
宿根花卉是城市园林绿化中一类重要的植物。由于其种类多,适应性强,一次种植后可多年观赏,且繁殖容易,养护简单等多种优点,宿根花卉在园林中的应用越来越受到重视。本文系统
建筑经济中,一个主要的工作就是工程造价的预算,也是企业关心的重要点。因此我们就需要关注建筑经济中,主要影响工程造价的都有哪几个方面,然后根据这几个方面,来分析如何降
10月21日,中国软件界众多软件组织与企业齐聚信息产业部软件与集成电路促进中心,就开源软件与我国软件业自主创新问题进行研讨。与会组织和企业代表认为,近年来,我国政府积极支持
报纸
类固醇脱氢酶(Hydroxysteroid dehydrogenase,HSD)是一种依赖于NAD(P)+/NAD(P)H的氧化还原酶,属于短链脱氢酶家族(Short-chain dehydrogenase/reductase,SDR),在动植物中普遍存在且被
工作与家庭平衡是现代双薪家庭面临的普遍问题,发达国家为回应这一问题已累积较多政策经验。本研究采用文本分析法对WOS系统获取的166篇政策文献与33份政策文本进行梳理,分析
由于当代建筑设计领域之中,各种现代化、多元化和个性化创作在建筑界的不断发展,如今的博览建筑开始愈发多样,设计方式也具备了多个方向,有些建筑师们盲目的跟随一些设计潮流
针对当前很多企事业单位存在的商业和开源软件并存的现状,介绍了如何以商业软件iPlanetMessaging Server为存储中心开展一系列的网络服务和应用,重点阐述了与开源电子邮件软
近年来,航空航天技术发展迅速,它作为获取信息的核心技术是人们研究的重心。在航天领域中,从信息量丰富的遥感图像中提取有效信息是科研人员研究的重要任务。由于遥感数据量大,遥感图像又具有种类多、纹理复杂等特点,传统的方法越来越难以适应海量数据,并且传统方法依赖人工设计的特征,这是非常耗时的。本文主要研究的是在航天领域应用深度学习的算法处理海量遥感图像并提取有效信息。首先,本文实现并改进了一个深度学习网络
福建商帮,简称闽商,即福建商人,一般说,应当包括海内外所有闽籍经商人士。清末民初,民间有一句口头禅:“官大看北京,钱多数福建。”这是对福建商帮曾经创造的辉煌的最好写照
期刊