单分子膜水面阻蒸发技术中成膜非离子表面活性剂（NIS）生物降解及其建模方法研究

摘要

水面阻蒸发技术中成膜非离子表面活性剂油酰胺的生物降解性研究。首先通过对活性污泥中的微生物的驯化培养试验，研究微生物对单分子膜水面阻蒸发技术中非离子表面活性剂(NIS)中的油酸酰，这一种十八碳的有机物的生物降解的适应性。试验表明：在驯化过的活性污泥中的微生物，是以能够生物降解油酸酰的微生物为主，这类微生物被油酰胺废水诱导产生了可以生物降解油酰胺的酶，对非离子表面活性(NIS)油酰胺具有很好的生物降解性能。　　再通过单因素试验，研究微生物反应的主要的环境影响因素，如降解时间t、底物(油酰胺)浓度、SV30值、DO值并确定其试验范围。试验表明：降解时间t的范围为2～4h，油酰胺的底物浓度为40～100mg/L，SV30值为15％～30％，DO值为2.0～4.0mg/L.　　在单因素的前提下，再通过利用正交试验法研究单分子膜水面阻蒸发技术中成膜非离子表面活性剂油酰胺的生物降解性。生物降解性的测定是根据Warbarg法，通过测定化学耗氧量CODcr来确定表面活性剂的最终浓度和降解率。试验表明：降解时间为4h，油酰胺初始浓度为100mg/L，SV30为23％，DO值为3.0mg/L时，油酰胺生物降解可达到较强的效果-降解率达86.29％，在这个条件下，可以得到一个微生物的酶与底物浓度之间的定量关系，进而通过利用数学模式Michaelis-Menten方程式及Monod方程式，确定底物浓度与酶促反应数度之间的关系，并确定微生物增长速度与微生物本身浓度、底物浓度之间的关系的动力学方程式：　　1)t=-In{kd[KIn(C/C0)+(C-C0)]/VEP0a+1)/kd　　2)E=aP0exp(-kdt)　　适用于，在生物降解的过程中，有机物的降解主要由微生物的细胞酶降解，而没有菌丝体参与降解的动力学方程。　　正交试验得出的最优条件下，活性污泥中的微生物对油酰胺废水的生物降解的定量关系代入，得出在最优条件下的油酰胺微生物降解的动力学方程：3)t=In[0.009333346(C-C0)+1]/0.529080044)E=aP0exp(-0.529080046t)　　适用于油酰胺的生物降解，降解的过程主要由活性污泥中微生物的细胞酶作用，没有菌丝体参与降解，且降解过程是在最优条件下的油酰胺的动力学方程。　　从而预测单分子膜主要成膜材料油酰胺等在环境中的生物降解，评价单分子膜水面阻蒸发技术的环境影响。

目录

前言

1.我国水资源的现状

2.国内外研究现状及水平

3.已进行的科研工作基础

4.单分子膜水面阻蒸发技术环境影响研究的目的及意义

1.试验仪器与试剂

2.试验

2.1接种试验

2.2驯化试验

3.小结

第二章非离子表面活性剂生物降解研究

1.因素的确定

1.1影响因素的确定

1.2影响因素范围的确定

2.水平的确定

3.因素水平

4.试验评价指标

5.正交试验测定最优降解条件

6.结论

第三章非离子表面活性剂生物降解的数学模型的建立

1.油酰胺废水的降解机理

1.1油酰胺废水的去除的生化反应

1.2油酰胺废水的微生物降解过程

2.油酰胺废水的生物降解数学模型的建立

2.1油酰胺废水的生物降解的几点假设

2.2油酰胺废水生物降解的数学模型的建立

3.数学模型对于自然条件下的油酰胺的生物降解评价

4.结论

致谢

主要参考文献