电磁场—趋磁性细菌复合工艺处理含重金属离子废水

摘要

随着电镀、制革、防腐和染料等工业的发展,含重金属的废水对人体和环境造成的危害越来越严重,有效去除废水中重金属离子成为当前十分迫切的任务. 本文提出全新的电磁场一趋磁性细菌复合工艺综合治理重金属废水,对处理重金属废水进行深入研究,确定了复合工艺最佳操作条件. 本文作者在研究过程中先对取回的活性污泥,进行趋磁性细菌的富集培养. 选择一种培养趋磁性细菌的高效培养基,然后进行MTB的培养.同时对各种不同的重金属离子分别在直流电场和交流电场下进行静态的吸附实验,并分别在两种电场条件下进行了电压对趋磁性细菌吸附重金属离子的影响的研究,为以后的动态实验提供操作条件. 通过对电场下生物吸附重金属离子行为的研究,并同非电场下的各重金属离子吸附效果进行对比发现,电场能大大提高趋磁性细菌对重金属离子的吸附效果. 然后对吸附了重金属离子的趋磁性细菌的分离进行了研究.分离实验分别在电场下和未加电场两种情况下进行.分离器采用丝网分离器,并将丝网分离器的分离效果和多悬丝分离器和多平板分离器的分离效果进行了比较,发现丝网分离器的分离效果是三者中最好的. 最后应用复合工艺流程连续处理含重金属离子废水,按照静态实验确定的最佳操作条件,发现复合工艺处理废水的出水浓度远远低于排放标准.

目录

文摘

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前言

第一章文献综述

1.1重金属废水污染的概况

1.2重金属废水的治理

1.2.1重金属废水处理原则

1.2.2重金属废水的特点

1.2.3重金属离子的去除方法

1.3磁分离技术简介

1.4生物膜去除重金属离子技术简介

1.4.1微生物对重金属离子的转化

1.4.2微生物吸附与微生物累积

1.4.3生物方法处理重金属离子的优点

1.5电场对微生物的影响

1.6微生物在磁场作用下的行为

1.7趋磁性细菌的研究进展

1.7.1磁特性和运动特性

1.7.2分类和分布

1.7.3培养方法

1.7.4趋磁性细菌吸附重金属离子的研究进展

1.8趋磁性细菌载体磁分离原理

1.9本项研究的产生基础和取得进展的可能性

1.10本课题的研究内容及意义

1.10.1研究内容

1.10.2研究意义

第二章趋磁性细菌的培养与收集

2.1趋磁性细菌的富集培养

2.2趋磁性细菌的收集

2.3用MPN法测量污泥中MTB的数量

2.4本章小结

第三章电场下趋磁性细菌吸附重金属离子的研究

3.1趋磁性细菌吸附重金属离子最佳吸附条件的确定

3.1.1实验仪器及装置

3.1.2各因素对微好氧趋磁性细菌吸附重金属离子的影响的实验

3.2电场下的吸附实验

3.2.1内电场下的吸附实验

3.2.2外电场下的吸附实验

3.3单一金属体系生物吸附动力学模型

3.4本章小结

第四章电磁场下吸附了重金属离子的MTB与废水分离的实验研究

4.1实验方法和装置

4.1.1实验方法

4.1.2实验装置

4.2丝网分离器的实验结果与讨论

4.2.1丝网分离器和多悬丝分离器、平行板分离器的对比实验

4.2.2丝网分离器丝网摆放位置的对比实验

4.2.3电场下的分离实验

4.3本章小结

第五章电磁场-趋磁性细菌复合工艺处理含镍离子废水的研究

5.1实验装置和流程

5.1.1实验流程

5.1.2实验主要装置

5.1.3实验条件

5.2实验结果与讨论

5.3有关工艺的进一步改进

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2创新点总结

6.3研究工作展望

6.3.1菌的种属鉴定

6.3.2好氧菌的富集培养

6.3.3电场介入强化吸附过程的进一步研究

6.3.4较完备的吸附和脱附动力学模型的建立及验证

6.3.5趋磁性细菌在电磁分离器中运动模型的建立

参考文献

附录 单一金属体系生物吸附动力学模型求解程序

发表论文与参加科研情况

致谢