Fe(Ⅱ)對(duì)硫酸鹽還原菌處理銻污染的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-08 22:21
銻(Sb)是一種分布較廣的有毒物質(zhì),通過(guò)食物鏈對(duì)人類(lèi)健康造成很大的危害。而我國(guó)擁有豐富的銻礦資源,大量開(kāi)采銻礦造成周邊的環(huán)境被銻嚴(yán)重污染。因而對(duì)于銻污染的治理已經(jīng)迫在眉睫。傳統(tǒng)的處理方法存在諸多缺點(diǎn),近年來(lái),硫酸鹽還原菌(SRB)的生物處理含銻廢水因其成本低、效率高而被認(rèn)為是一種很有前途的方法。本實(shí)驗(yàn)利用專(zhuān)性培養(yǎng)基從垃圾滲濾液中篩選馴化得到混合硫酸鹽還原菌(SRB)主要包括硫弧菌屬(Desulfovibrio)、大腸桿菌屬(Escherich)以及梭菌屬(Clostridium),并對(duì)其處理含銻廢水所需要的最適溫度和p H進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析微生物量、硫酸根濃度變化、體系p H值變化以及酶活性探討了不同濃度亞鐵離子(Fe(Ⅱ))對(duì)硫酸鹽還原菌處理銻過(guò)程的影響。同時(shí)借助X射線(xiàn)光電子能譜儀研究了Fe(Ⅱ)對(duì)沉淀物的影響。得到如下結(jié)果:硫酸鹽還原菌處理銻的最適溫度在35-40℃,p H值在6.0-7.0,銻的去除率可以達(dá)8 0%以上;Fe(Ⅱ)通過(guò)縮短硫酸鹽還原菌的適應(yīng)期,促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)及代謝,增強(qiáng)相關(guān)酶活性等強(qiáng)化了硫酸還原菌生物沉淀銻,并且Fe(Ⅱ)的強(qiáng)化效果與其投加的濃度有關(guān);...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011年至2015年全球銻產(chǎn)量
何 萬(wàn) 年[ 2 8 ]等用 氨 基 烷 基 磷 酸 基 螯 合 性 陽(yáng) 離 子 交 換 樹(shù) 脂 為 吸 附 劑 在靜態(tài)下處 理含 有 銻 的 銅電解 廢液 ,銻 的 去除率 可 達(dá) 94.01%。用 乙 二胺 四乙酸二鈉 堿性 水溶 液 可以 有 效將 吸附 的 銻解析 下來(lái),當(dāng)接 觸時(shí)間 大 于 30m時(shí),99.84%的 銻可 被解析 下來(lái) 。李 佳佳[ 2 9 ]等在離子 交換實(shí) 驗(yàn)中 分析了 D401 樹(shù) 脂用 量、 pH、溫 度等實(shí)驗(yàn)條 件對(duì) 銻去 除 的影響 ,結(jié) 果表 明 D401 樹(shù) 脂最 佳用 量 為 4.00g(當(dāng) 水樣為 150mL 時(shí) ), pH=7.0, 水樣 溫度 20℃, 振蕩 1 小 時(shí) ,銻的 去除 效果最佳 ,此 時(shí)去 除率 高達(dá) 95%以上 。D401 螯 合交 換樹(shù) 脂對(duì) 水中的 銻吸 附符合 Freundlich 吸附 模型,再用 4%的氫 氧化鈉 溶液 進(jìn)行 樹(shù) 脂再生 ,樹(shù) 脂再生后交 換能 力可 以 得到較 好恢 復(fù)。1.4.2 混凝沉淀法混 凝 沉 淀 法 通 過(guò) 向 廢 水 中 投 加 某 種 試 劑 , 使 其 與 廢 水 中 的 特 定 污 染物 質(zhì) 發(fā) 生 物 理 或 化 學(xué) 反 應(yīng) , 最 后 形 成 沉 淀 或 膠 體 物 質(zhì) , 然 后 污 染 物 也 隨之從廢 水中 分離 出 來(lái) 的處 理方 法 。 混 凝處理 一般 工藝 流 程如 圖 1.2 所 示
1.3 兩 種 異 化 硫 酸 鹽 還 原 途 徑 ( 圖 片 改 編 自 Broco, Rousset, Oliveira r ig u e s -P o u s a d a[ 9 7 ]; M u yz e r a n d S ta ms[ 9 6 ])。A 代 表 ATP 硫 酸 化 酶 ,B 代 表 酶 。 虛 線(xiàn) 代 表 直 接 步 驟 ; 實(shí) 線(xiàn) 代 表 連 三 硫 酸 鹽 間 接 步 驟 途 徑最 后 硫 酸 鹽 還 原 菌 的 代 謝 產(chǎn) 物 硫 化 氫 可 以 將 大 部 分 的 重 金 屬 沉 成 穩(wěn) 定 的 化 合 物 。 此 外 硫 酸 鹽 還 原 菌 在 以 有 機(jī) 物 作 為 電 子 供 體 硫 酸鹽 還原 的 過(guò)程中 會(huì) 導(dǎo) 致體 系 的 pH 值升 高, 據(jù) 報(bào)道 SRB 每 mol 的 SO42 -會(huì) 產(chǎn) 生 將 近 1 mol 的 堿度[ 9 1 ]。所以 pH 的變化 可以 一 映 SO42 -的還 原 , SO42 -的還 原速 率 越大, pH 升高 的越 快, SO42 -多 , pH 升 高越 明顯。.3 硫酸鹽還原菌環(huán)境因子硫 酸 鹽 還 原 菌 的 生 長(zhǎng) 規(guī) 律 和 絕 大 都 多 數(shù) 的 細(xì) 菌 生 長(zhǎng) 規(guī) 律 相 同 , 以 下 4 個(gè) 時(shí)期 :停滯 期、 對(duì)數(shù) 期 、穩(wěn)定 期和 衰亡 期 。在 硫 酸鹽 厭 氧 消 化 過(guò) 程 中 , 其 生 長(zhǎng) 受 到 各 種 影 響 因 子 的 影 響 , 各 種 生 物 非 生 物 因 子 的 改 變 將 直 接 影 響 硫 酸 鹽 還 原 菌 的 適 應(yīng) 能 力 , 也 決
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改性玉米芯吸附劑處理水中鎘的研究[J]. 晁春艷,李桂芬,馬登軍. 廣州化工. 2018(06)
[2]聚硫酸鐵強(qiáng)化混凝除銻(V)作用機(jī)制探討[J]. 高源,賀維鵬,施周,童麗,向帆. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[3]電化學(xué)氫化物發(fā)生法處理含銻廢水及對(duì)銻的回收[J]. 陳京晶,張國(guó)平,李海霞,付志平,歐陽(yáng)小雪,吳瓊. 環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[4]硫酸鹽還原菌合成納米硫化鉛及其光催化性能研究[J]. 宋霄敏,白紅娟,貢俊,高艷. 上海化工. 2015(03)
[5]含銻廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 尹鑫,周廣柱,王翠珍,王世豪,彭剛,何雙. 山東化工. 2014(11)
[6]用硫酸鹽還原菌去除廢水中銻的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 歐陽(yáng)小雪,張國(guó)平,李海霞,付志平,陳京晶. 地球與環(huán)境. 2014(05)
[7]電混凝去除水中銻污染物[J]. 張家興,王超,楊波,張寶鋒,趙旭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[8]混凝沉淀法處理銻離子的影響因素及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 張燕,龐志華,雷育濤,王振興,劉永. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]活性炭處理重金屬?gòu)U水的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 姜言欣,黃祥,蔣文舉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(07)
[10]Bacillus sp.處理含銻廢水試驗(yàn)研究[J]. 李小嬌,成應(yīng)向,龔道新,向仁軍,王強(qiáng)強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(02)
博士論文
[1]氧化石墨烯及其四氧化三鐵復(fù)合物吸附水中銻(Ⅲ)的研究[D]. 楊秀貞.湖南大學(xué) 2015
[2]硫酸鹽還原菌與Fe~0協(xié)同處理含重金屬酸性廢水的研究[D]. 馮穎.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]鐵改性凹凸棒土對(duì)水中Sb(V)吸附性能及機(jī)理研究[D]. 張慧.貴州大學(xué) 2015
[2]離子交換樹(shù)脂去除原水中銻的研究[D]. 李佳佳.昆明理工大學(xué) 2014
[3]藍(lán)藻對(duì)銻的生物吸附與解吸行為研究[D]. 吳珊.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院 2012
[4]模擬銻礦廢水的吸附處理技術(shù)[D]. 顧會(huì)明.貴州師范大學(xué) 2008
[5]硫酸鹽還原菌亞硫酸鹽還原酶的初步研究[D]. 劉曉華.四川大學(xué) 2006
本文編號(hào):2905783
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011年至2015年全球銻產(chǎn)量
何 萬(wàn) 年[ 2 8 ]等用 氨 基 烷 基 磷 酸 基 螯 合 性 陽(yáng) 離 子 交 換 樹(shù) 脂 為 吸 附 劑 在靜態(tài)下處 理含 有 銻 的 銅電解 廢液 ,銻 的 去除率 可 達(dá) 94.01%。用 乙 二胺 四乙酸二鈉 堿性 水溶 液 可以 有 效將 吸附 的 銻解析 下來(lái),當(dāng)接 觸時(shí)間 大 于 30m時(shí),99.84%的 銻可 被解析 下來(lái) 。李 佳佳[ 2 9 ]等在離子 交換實(shí) 驗(yàn)中 分析了 D401 樹(shù) 脂用 量、 pH、溫 度等實(shí)驗(yàn)條 件對(duì) 銻去 除 的影響 ,結(jié) 果表 明 D401 樹(shù) 脂最 佳用 量 為 4.00g(當(dāng) 水樣為 150mL 時(shí) ), pH=7.0, 水樣 溫度 20℃, 振蕩 1 小 時(shí) ,銻的 去除 效果最佳 ,此 時(shí)去 除率 高達(dá) 95%以上 。D401 螯 合交 換樹(shù) 脂對(duì) 水中的 銻吸 附符合 Freundlich 吸附 模型,再用 4%的氫 氧化鈉 溶液 進(jìn)行 樹(shù) 脂再生 ,樹(shù) 脂再生后交 換能 力可 以 得到較 好恢 復(fù)。1.4.2 混凝沉淀法混 凝 沉 淀 法 通 過(guò) 向 廢 水 中 投 加 某 種 試 劑 , 使 其 與 廢 水 中 的 特 定 污 染物 質(zhì) 發(fā) 生 物 理 或 化 學(xué) 反 應(yīng) , 最 后 形 成 沉 淀 或 膠 體 物 質(zhì) , 然 后 污 染 物 也 隨之從廢 水中 分離 出 來(lái) 的處 理方 法 。 混 凝處理 一般 工藝 流 程如 圖 1.2 所 示
1.3 兩 種 異 化 硫 酸 鹽 還 原 途 徑 ( 圖 片 改 編 自 Broco, Rousset, Oliveira r ig u e s -P o u s a d a[ 9 7 ]; M u yz e r a n d S ta ms[ 9 6 ])。A 代 表 ATP 硫 酸 化 酶 ,B 代 表 酶 。 虛 線(xiàn) 代 表 直 接 步 驟 ; 實(shí) 線(xiàn) 代 表 連 三 硫 酸 鹽 間 接 步 驟 途 徑最 后 硫 酸 鹽 還 原 菌 的 代 謝 產(chǎn) 物 硫 化 氫 可 以 將 大 部 分 的 重 金 屬 沉 成 穩(wěn) 定 的 化 合 物 。 此 外 硫 酸 鹽 還 原 菌 在 以 有 機(jī) 物 作 為 電 子 供 體 硫 酸鹽 還原 的 過(guò)程中 會(huì) 導(dǎo) 致體 系 的 pH 值升 高, 據(jù) 報(bào)道 SRB 每 mol 的 SO42 -會(huì) 產(chǎn) 生 將 近 1 mol 的 堿度[ 9 1 ]。所以 pH 的變化 可以 一 映 SO42 -的還 原 , SO42 -的還 原速 率 越大, pH 升高 的越 快, SO42 -多 , pH 升 高越 明顯。.3 硫酸鹽還原菌環(huán)境因子硫 酸 鹽 還 原 菌 的 生 長(zhǎng) 規(guī) 律 和 絕 大 都 多 數(shù) 的 細(xì) 菌 生 長(zhǎng) 規(guī) 律 相 同 , 以 下 4 個(gè) 時(shí)期 :停滯 期、 對(duì)數(shù) 期 、穩(wěn)定 期和 衰亡 期 。在 硫 酸鹽 厭 氧 消 化 過(guò) 程 中 , 其 生 長(zhǎng) 受 到 各 種 影 響 因 子 的 影 響 , 各 種 生 物 非 生 物 因 子 的 改 變 將 直 接 影 響 硫 酸 鹽 還 原 菌 的 適 應(yīng) 能 力 , 也 決
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改性玉米芯吸附劑處理水中鎘的研究[J]. 晁春艷,李桂芬,馬登軍. 廣州化工. 2018(06)
[2]聚硫酸鐵強(qiáng)化混凝除銻(V)作用機(jī)制探討[J]. 高源,賀維鵬,施周,童麗,向帆. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[3]電化學(xué)氫化物發(fā)生法處理含銻廢水及對(duì)銻的回收[J]. 陳京晶,張國(guó)平,李海霞,付志平,歐陽(yáng)小雪,吳瓊. 環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[4]硫酸鹽還原菌合成納米硫化鉛及其光催化性能研究[J]. 宋霄敏,白紅娟,貢俊,高艷. 上海化工. 2015(03)
[5]含銻廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 尹鑫,周廣柱,王翠珍,王世豪,彭剛,何雙. 山東化工. 2014(11)
[6]用硫酸鹽還原菌去除廢水中銻的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 歐陽(yáng)小雪,張國(guó)平,李海霞,付志平,陳京晶. 地球與環(huán)境. 2014(05)
[7]電混凝去除水中銻污染物[J]. 張家興,王超,楊波,張寶鋒,趙旭. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[8]混凝沉淀法處理銻離子的影響因素及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 張燕,龐志華,雷育濤,王振興,劉永. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]活性炭處理重金屬?gòu)U水的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 姜言欣,黃祥,蔣文舉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(07)
[10]Bacillus sp.處理含銻廢水試驗(yàn)研究[J]. 李小嬌,成應(yīng)向,龔道新,向仁軍,王強(qiáng)強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(02)
博士論文
[1]氧化石墨烯及其四氧化三鐵復(fù)合物吸附水中銻(Ⅲ)的研究[D]. 楊秀貞.湖南大學(xué) 2015
[2]硫酸鹽還原菌與Fe~0協(xié)同處理含重金屬酸性廢水的研究[D]. 馮穎.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]鐵改性凹凸棒土對(duì)水中Sb(V)吸附性能及機(jī)理研究[D]. 張慧.貴州大學(xué) 2015
[2]離子交換樹(shù)脂去除原水中銻的研究[D]. 李佳佳.昆明理工大學(xué) 2014
[3]藍(lán)藻對(duì)銻的生物吸附與解吸行為研究[D]. 吳珊.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院 2012
[4]模擬銻礦廢水的吸附處理技術(shù)[D]. 顧會(huì)明.貴州師范大學(xué) 2008
[5]硫酸鹽還原菌亞硫酸鹽還原酶的初步研究[D]. 劉曉華.四川大學(xué) 2006
本文編號(hào):2905783
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