版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、絡(luò)合吸收-生物還原法(CABR)是近幾年提出的氮氧化物控制新技術(shù),結(jié)合了絡(luò)合吸收法吸收速率快以及生物法經(jīng)濟(jì)、無二次污染的優(yōu)點(diǎn),具有巨大的應(yīng)用潛力。絡(luò)合吸收-電極生物膜反應(yīng)器(CABER)集成系統(tǒng)是針對(duì)傳統(tǒng)生物還原速率慢的限制開發(fā)的新技術(shù),可以大大強(qiáng)化生物還原過程。本文立足于已有的研究成果并深入分析CABR存在的問題,在電極生物膜反應(yīng)器(BER)內(nèi),考察了Fe(Ⅲ)EDTA的生物電化學(xué)還原機(jī)理,通過電子供體衡算探明陰極電子的產(chǎn)生、消耗和轉(zhuǎn)
2、化規(guī)律;研究了有機(jī)電子供體葡萄糖和無機(jī)電子供體陰極電子之間的競爭與協(xié)同關(guān)系;在探明Fe(Ⅲ)EDTA生物電化學(xué)還原機(jī)理的基礎(chǔ)上,研究了Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生物電化學(xué)還原機(jī)理;并從微生物群落結(jié)構(gòu)角度闡明了生物電化學(xué)作用的強(qiáng)化與調(diào)控機(jī)制,分析了不同電流密度下的生物量、生物膜表面結(jié)構(gòu)和微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。論文取得以下一些結(jié)論:
(1)在BER中,F(xiàn)e(Ⅲ)EDTA還原速率的提高主要來自于生物電化學(xué)還原作用。單獨(dú)電化學(xué)作用下,
3、陰極產(chǎn)氫是主要的電子供體消耗途徑。而在生物電化學(xué)作用下,微生物可以利用氫氣作為電子供體還原Fe(Ⅲ)EDTA。經(jīng)過電子衡算得到了陰極電子的四個(gè)利用途徑:直接還原、間接還原、儲(chǔ)存和釋放。其中直接還原和間接還原是BER強(qiáng)化Fe(Ⅲ)EDTA還原過程的關(guān)鍵途徑。此外,在缺少外加碳源的情況下微生物可以通過氫自養(yǎng)作用合成有機(jī)物,如甲醇,為微生物的生長代謝提供能量。在電子供體不足時(shí),微生物又可以重新利用合成產(chǎn)物用于生物還原。
(2)通過比
4、較有機(jī)電子供體和無機(jī)電子供體為單一電子供體時(shí)的Fe(Ⅲ)EDTA還原速率發(fā)現(xiàn):陰極電子是Fe(Ⅲ)EDTA生物還原的優(yōu)勢電子供體。這主要得益于陰極電子產(chǎn)生的氫氣可以被微生物原位利用,在傳質(zhì)推動(dòng)力上相比葡萄糖優(yōu)勢明顯。然而,在不添加葡萄糖時(shí),由于氫自養(yǎng)作用,陰極電子無法完全用于Fe(Ⅲ)EDTA還原。添加適量葡萄糖可以釋放陰極電子的還原潛力,此時(shí)葡萄糖作為有機(jī)碳源,陰極電子可以全部作為電子供體,兩者表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系。當(dāng)葡萄糖濃度進(jìn)一步提高時(shí)
5、,過剩的葡萄糖也可以作為電子供體,此時(shí)兩者表現(xiàn)為競爭關(guān)系。基于兩種電子供體的相互作用,對(duì)不同電子供體組合下的Fe(Ⅲ)EDTA還原速率進(jìn)行了考察,并通過析因分析發(fā)現(xiàn)0.06 A和200 mg L-1葡萄糖是最佳的電子供體組合。
(3)陰極電子可以直接還原也可以通過還原Fe(Ⅲ)EDTA間接還原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,其中陰極電子的直接還原貢獻(xiàn)率只占20%左右。通過氮元素平衡分析得到Fe(Ⅱ)EDTA-NO的還原終產(chǎn)物為N2,
6、N2O為中間產(chǎn)物。但是當(dāng)液相中Fe(Ⅱ)EDTA濃度不足時(shí),會(huì)出現(xiàn)Fe(Ⅱ)EDTA-NO的氧化途徑,終產(chǎn)物為NO2-和NO3-,保證一定濃度的Fe(Ⅱ)EDTA是減少二次污染的關(guān)鍵。同時(shí),生物電化學(xué)作用可以降低N2O的積累。通過電子供體衡算得到87%的Fe(Ⅱ)EDTA-NO還原來自無機(jī)電子供體的貢獻(xiàn),由于陰極電子的貢獻(xiàn)率有限,所以Fe(Ⅱ)EDTA-NO還原的優(yōu)勢電子供體是Fe(Ⅱ)EDTA。通過動(dòng)力學(xué)分析得到了BER中Fe(Ⅱ)E
7、DTA-NO的最大還原速率,為13.04 mol m-3 h-1。相比于之前在傳統(tǒng)的生物滴濾塔中測得的最大還原速率,這一值提高了近50%。
(4)電流密度對(duì)生物量、生物膜表面結(jié)構(gòu)和微生物群落結(jié)構(gòu)均有影響。100 A m-3 NCC電流密度(0.06A外加電流)條件下,雖然生物量最低,但是微生物多樣性最好,物種分布最均勻,生物膜表面結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)明顯的裂隙和空洞,是比較理想的生物膜狀態(tài)。通過分析微生物群落結(jié)構(gòu)變化發(fā)現(xiàn),在沒有外加
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 三維電極生物膜法還原NOx絡(luò)合吸收產(chǎn)物.pdf
- 絡(luò)合吸收——電極生物膜凈化煙氣中氮氧化物的工藝研究.pdf
- 生物膜反應(yīng)器處理印染廢水的研究.pdf
- 11923.電極—生物膜反應(yīng)器硝化性能強(qiáng)化及其影響因素的初步研究
- Biofilter生物膜反應(yīng)器處理生活廢水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 搖動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理廢水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 復(fù)合型生物膜反應(yīng)器處理污水的研究.pdf
- 三維電極-生物膜反應(yīng)器全程脫氮研究.pdf
- 新型生物膜反應(yīng)器FBBR處理污水的脫氮效果及機(jī)制研究.pdf
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)—膜生物反應(yīng)器(MBR)組合工藝研究.pdf
- 流動(dòng)床生物膜反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中完全亞硝化自養(yǎng)生物膜的研究.pdf
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)過程實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 序批式生物膜反應(yīng)器處理味精廢水強(qiáng)化脫氮的試驗(yàn)研究.pdf
- 膜曝氣-生物膜反應(yīng)器生物強(qiáng)化處理阿特拉津廢水長期運(yùn)行性能.pdf
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理制革廢水試驗(yàn)研究.pdf
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器技術(shù)處理廢水研究.pdf
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理腈綸廢水的試驗(yàn)研究.pdf
- 內(nèi)環(huán)流生物膜反應(yīng)器傳質(zhì)過程模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf
- 三維電極生物膜反應(yīng)器全自養(yǎng)脫氮的研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論