海泡石固定化脱色菌及其对染料废水的处理研究

摘要

以海泡石作为一种新型的固定化载体，具有稳定性好、费用低、寿命长、传质阻力小、可循环利用等特点，本文研究了不同热活化温度对海泡石的结构特性和化学特性的影响，以及在去离子水和无机培养基中的基本性质，从结构和营养角度对其作为固定化载体的可行性进行了探讨，并讨论了各种影响固定化的因素。同时，还将固定化好的脱色菌应用到对染料废水的处理当中，以酸性红B为目标染料，讨论了海泡石活化温度、环境温度、pH值、不同海泡石的量、接种量、摇床转数、染料浓度、盐度等因素对染料对脱色反应的影响程度，还研究了对不同结构染料的降解情况，并运用紫外可见光谱法对降解过程和降解原理进行分析。 实验结果表明，海泡石可以作为一种理想的固定化载体，固定化不仅提高了生物量，还增强了微生物对环境的适应力。活化温度为400℃的海泡石最适宜作为固定化载体用于微生物的固定化，海泡石对微生物的最佳固定化条件为：温度33℃，pH值为7～9，摇床转数为120r/min，载体结合时间为72h。对酸性红B脱色的最佳条件为：33℃、pH4～9、载体量为10g/L、接种量为2％、摇床转数为120r/min，最高脱色率可达94％以上。盐浓度对固定化B菌脱色率影响较小。对结构简单的单偶氮染料分子降解比较容易，而对相对复杂的双偶氮染料则要难降解。紫外可见光谱表明，B菌对酸性红B的降解，破坏了其结构中的共轭体系和芳香环结构。

目录

文摘

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学位论文的主要创新点

第一章前言

1.1生物强化技术

1.1.1生物强化技术

1.1.2应用于印染废水降解领域中的微生物

1.1.3微生物对染料的降解原理

1.1.4染料结构与微生物降解

1.1.5目前的研究状况

1.1.6微生物降解染料的应用及展望

1.2固定化技术

1.2.1固定化技术的定义及发展概况

1.2.2固定化方法

1.2.3固定化载体的选择

1.2.4影响固定化的条件

1.2.5微生物结合固定化的基本过程

1.2.6固定化细胞技术在印染废水处理中的应用

1.2.7固定化的发展趋势

1.2.8海泡石

1.3生物活性增强技术

1.4课题的研究目的及其现实意义

第二章实验方法与材料的制备及特性分析

2.1实验药品及器材

2.1.1实验药品

2.1.2实验器材

2.1.3培养基的组成成分

2.2实验方法

2.2.1灭菌方法

2.2.2样品离心方法

2.2.3海泡石的活化方法

2.2.4固定化方法

2.2.5固定化脱色方法

2.2.6实验表征方法

2.3菌种的鉴定

2.3.1菌种的活化驯化

2.3.2菌种的鉴定

2.4固定化载体的制备及特性分析

2.4.1海泡石活化过程的形态特征变化

2.4.2海泡石活化时失质率的变化情况

2.4.3活化海泡石在去离子水中的溶解特性

2.4.4活化海泡石在无基培养基中的特性

2.5小节

第三章微生物的固定化

3.1不同活化温度海泡石对微生物固定化的影响

3.2 pH对固定化的影响

3.3摇床振荡转数对固定化的影响

3.4海泡石固定化效果的表征

3.4.1固定化效果的SEM表征

3.4.2海固定化前后元素能谱分析

3.5小结

第四章固定化对染料废水处理影响因素和机理的研究

4.1不同活化温度海泡石固定化对脱色效果的影响

4.2环境温度对脱色的影响

4.3pH值对固定化对脱色效果的影响

4.4不同海泡石量对脱色效果的影响

4.5接种量对脱色效果的影响

4.6摇床转数对脱色效果的影响

4.7染料浓度对脱色效果的影响

4.8盐度对脱色效果的影响

4.9染料种类对固定化脱色的影响

4.10固定化对酸性红B降解机理分析

4.11小结

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢