微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究

微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究

一、微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究(论文文献综述)

邢德月[1](2020)在《化学机械浆黑液碱回收处理及反应机制研究》文中研究说明本研究以化学机械浆黑液为原料,分析其黑液特性,针对其特性采用钙化沉淀法进行碱回收处理,通过直接回收碱化液循环蒸煮制浆工艺生产桉木化学机械浆,探讨其制备纸张的成纸性能。并建立了制浆厂废水回用的水流量模型,对其进行模拟运算与分析。通过直接向黑液加入氧化钙,使它们发生钙化反应,生成氢氧化钠溶液和混合沉淀,从而实现碱回收,并获得木质素钙等新材料,并探讨相关反应机理。得出以下结论:(1)对化学机械浆制浆黑液的污染特性进行分析,表明化学机械浆制浆黑液的固形物含量与化学浆相比较低,含水量大,采用传统燃烧法进行碱回收处理能耗大且浪费资源。根据元素组成分析,黑液中有机物质含量高,钠元素含量高,表明着可对其进行碱回收处理。结合红外光谱可知,黑液有机物结构中含有如苯环、羰基、羟基等官能团;同时存在有机物包括芳香族化合物、醇类和酚类等,成分较复杂。(2)探索化机浆黑液与氧化钙反应的碱回收新工艺,考虑到黑液浓度、氧化钙用量和反应时间对钙化反应的影响,参考单因素实验结果采用Design-Expert软件拟合出正交实验方案,并对其结果进行极差分析。得到的最优工艺条件为:黑液浓度2.0%、氧化钙用量2.5 g,反应时间30 min,此时,钙化液的COD去除率、碱回收率、色度去除率以及木质素去除率分别为64.9%、54.17%、84%和71.99%。(3)根据循环蒸煮实验,制备桉木化学机械浆,结果表明,其浆得率比常规非循环碱法预蒸煮处理的化机浆制备方法的制浆率高9.6~13.3%,且能保证纸张物理性能优良。通过建立制浆废水水流分布模型并以实验数据为基础,采用循环蒸煮技术,可减少制浆厂生产的蒸煮和磨浆废水的90.6%。(4)通过扫描电镜分析,钙化木质素的表面形态是不规则的颗粒状,粒度较小,表面形态比较疏松。根据相关化学反应理论,模拟沉淀实验,初步设想木质素钠、树脂酸钠和羧酸纤维素钠这三种物质能够与钙离子反应生成沉淀。利用钙化反应沉淀物红外光谱对比分析,说明钙化沉淀物中主要成分是木质素类物质,由此验证,木质素钙是沉淀物的主要成分。

武京伟[2](2017)在《温度对固定床反应器处理甘蔗糖蜜废水产甲烷的影响机理》文中认为农产品加工产生的有机废水,具有非常高的化学需要量和总有机碳,如果直接排放对自然水体会造成严重污染。其中具有代表性的是糖蜜废水,糖蜜废水排放量大,具有丰富的有机物,可以将其当作一种资源通过厌氧发酵实现能源化利用,厌氧固定床反应器可以有效处理甘蔗糖蜜废水产生甲烷。温度是影响厌氧发酵过程的关键因素之一,但是,温度对固定床反应器处理糖蜜废水产甲烷的影响机理尚不清楚,在实际工程中,尚没有不同温度下高效利用糖蜜废水厌氧发酵产甲烷的工艺,针对对以上问题,以糖蜜废水为原料,探究了用于反应器启动的具有产甲烷潜力非传统厌氧污泥在高(55℃)、中(35℃)、低温(15℃)下的富集驯化;研究了中、低温度保存的厌氧污泥和高温启动的过程对固定床反应器后续中温厌氧发酵的影响;探究了中低温条件下糖蜜废水有机负荷的提高对产甲烷效率及微生物演替的影响;研究有机废水和干秸秆在中高温下的共发酵效率及其微生物群落特性,并探究了可以有效保存可溶性有机物的青贮保存秸秆在不同有氧暴露时间下的中温产甲烷潜力。(1)为反应器快速高效启动,选取了不同来源的非传统厌氧污泥(剩余污泥、水塘底泥、猪粪、牛粪)作为微生物来源,以糖蜜废水为原料,在15℃、35℃、55℃三个温度下不断提高投配率和有机负荷进行富集驯化,随着驯化的进行,在中高温下剩余污泥和塘泥的产甲烷能力越来越高,其产甲烷能力高于了厌氧污泥,经过驯化的剩余污泥和塘泥可完全用作沼气工程启动的种子厌氧污泥。高温驯化一定程度上提高了污泥驯化的效率,但高温驯化得到的污泥在低温下没有表现出产甲烷能力。较高温度驯化得到的污泥用于较低温度的产甲烷发酵,可以明显提高污泥的产甲烷效率。低温厌氧发酵反应器可直接由中温驯化来的种子污泥进行启动。各驯化得到的污泥的产甲烷菌主要是嗜乙酸产甲烷的甲烷鬃毛菌(Methanosaetaceae),剩余污泥、塘泥在高温驯化下得到的污泥的优势产甲烷菌是甲烷八叠球菌(Methanosarcinaceae),并且主要是利用H2和CO2途径产甲烷。(2)中、低温度保存的厌氧污泥和高温启动的过程对固定床反应器后续中温厌氧发酵的影响。低温保存污泥微生物组成缺少均衡性,使启动的中温反应器发生酸败,低温不适用于保存启动反应器的厌氧污泥。前期55℃短时间(10d)高温启动增加了体系中的细菌和优势产甲烷古菌的多样性,提高了后期中温厌氧发酵的效率,比中温启动的反应器提高了 8.8%。前期的高温启动过程也决定了后期中温发酵的微生物组成和丰度。Streptococcaceae导致了乳酸积累,这有助于产甲烷率的提高;高温启动阶段使嗜高温Thermotogaceae可在中温发酵体系中生存,和产甲烷菌存在共生关系,对体系的产甲烷过程有重要的促进作用。(3)中低温(15℃、20℃、25℃、35℃)条件下糖蜜废水有机负荷的提高对厌氧固定床反应器产甲烷效率及微生物演替的影响。在中低温条件下,有机负荷和温度对厌氧发酵产甲烷具有显着交互作用,温度对沼气产量的影响随着有机负荷增加而增加。温度与细菌丰度呈显着正线性关系,但对微生物代谢的影响要强于对微生物丰度和多样性的影响。甲烷的含量与古细菌多样性之间存在正相关关系。温度和有机负荷共同塑造了微生物群落生态位。嗜乙酸的Methanosaetaceae是主要的产甲烷菌。将不同中低温下厌氧发酵需要的反应器体积的确定进行了简化数学模拟,利用主要的影响因素来确定反应器的体积,这对工程中反应器的设计具有参考意义。(4)通过设置中高温下纤维质干秸秆、有机废水单发酵及两者同比例(相同产甲烷潜力的物料量)的共发酵,揭示了两种原料共发酵在提高发酵效率及厌氧发酵体系运行稳定性方面的互补效应。糖蜜废水和水稻秸秆同比例地共发酵明显提高了两者产气能力,中温下两者共发酵产甲烷率高于两者单发酵的平均值,高温下两者的共发酵分别高于糖蜜废水单发酵10.5%、秸秆单发酵20.7%。尤其在高温条件下,有机废水中添加纤维质原料增加了发酵体系内微生物的多样性,对产甲烷能力的提升效果更加明显,并提高了发酵体系抵抗负荷冲击的能力。以糖蜜废水为发酵介质的秸秆产甲烷在提高秸秆负荷的过程中延长了秸秆反应器的运行周期,这样可形成低秸秆含固率高甲烷产出的发酵工艺。秸秆、废水和温度三者的叠加效应决定着体系中微生物的种类、数量和功能,秸秆比糖蜜废水对微生物组成的影响效应更强,而温度对微生物组成的影响效应比物料的影响更强。(5)青贮保存的秸秆不同有氧暴露时间对其中温下产甲烷潜力影响,秸秆青贮后有氧暴露造成可溶性物质的消耗,暴露时间越长,产气能力降低的越多,这样使中温度下(37℃)发酵体系中发酵性细菌生长代谢缓慢,产甲烷菌丰度较低,使发酵体系中的产甲烷能力降低;有氧暴露造成青贮秸秆发酵体系中Clostridia向Bacteroidia和Anaerolineae的演替;专性嗜乙酸产甲烷菌秸秆中可溶性有机物的减少使在沼气发酵体系中的嗜氢产甲烷过程有所增加。有氧暴露的秸秆明显降低了反应体系中水解酶活,降低了纤维素半纤维素的降解率,不利于体系产甲烷过程。

李芙蓉[3](2016)在《吸附/零价铁技术处理皂素废水中糠醛和硫酸根的实验研究与机理分析》文中指出皂素废水素有“废水之王”之称,其主要污染成分包括两大类:一类是造成废水CODcr高、色度高和可生化性差的糠醛类难降解有机污染物;另一类是酸水解过程中残留的高浓度硫酸根和及其强酸性。现有皂素废水处理技术主要包括吸附、中和、微电解、生物强化等,但上述技术因吸附剂价格高昂且不易再生、剩余污泥产量大、电极表面钝化、维护技术水平要求高等原因而难以推广应用。零价铁技术因具有低毒、操作简单、经济合理等优势日益引起重视,被认为是水环境修复及水污染治理最有应用前景的技术之一。目前,利用零价铁还原重金属和难降解有机物的报道较多,但对零价铁在氧化体系中的应用研究报道还较少,尤其是对零价铁/二价铁构成的“活性铁”体系的研究则更少。暖贴是目前全球最为流行的一次性随身取暖产品,其经使用后所形成的黑褐色固体废弃物为暖贴废渣,该废渣中主要含有铁粉及蛭石、活性炭、高吸水性树脂等吸附性物质。国内外尚无暖贴废渣的回收利用技术或将其作为铁源二次利用的相关报道。本文基于零价铁技术在水处理领域的研究现状、发展趋势及应用前景,以皂素废水中糠醛和硫酸根两种特征污染物为研究对象,考察了将暖贴废渣作为吸附剂、催化剂和零价铁源对糠醛模拟废水吸附-类Fenton联合处理的效果;此外,研究了Fe0/Fe2+构建的活性铁复合体系对废水中硫酸根离子的去除效果和反应机理,并在此基础上利用反应生成的硫酸盐绿锈进一步探索和剖析了吸附-类Fenton法处理糠醛模拟废水的作用过程和机理。全文主要研究结论如下:1.暖贴废渣吸附-类Fenton法处理糠醛模拟废水(1)对比分析了商用活性炭、自制活性炭和暖贴废渣对糠醛模拟废水中糠醛的吸附性能。研究表明:暖贴废渣和自制活性炭对糠醛的吸附能力均强于商品活性炭;暖贴废渣表面活性吸附位点分布相对不均匀,且以化学作用所主导的多层吸附为主;暖贴废渣对糠醛的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附特性与Freundich模型高度吻合。(2)直接类Fenton反应和吸附-类Fenton耦合工艺对糠醛的处理结果显示,初始糠醛浓度为2-40mmol/L、过氧化氢投加量0.176mmol/L时,直接类Fenton反应对糠醛的去除率为93-97%,而采用吸附-类Fenton耦合工艺时去除率接近100%。(3)应用扫描电镜对吸附-类F enton反应前、后暖贴废渣进行表征,结果显示吸附反应前后暖贴废渣的粒径、形态无明显变化,但经过类Fenton反应后,由于铁的不断溶出、产气和放热,废渣粒径趋近均匀且基本为10μm左右,其比表面积和反应活性点位数量均有所增加。(4)考察了暖贴废渣和分析纯还原铁粉7个反应周期的重复利用效果,结果表明:还原铁粉仅仅实现了直接类Fenton反应效果,其对糠醛的去除率为78-88%;暖贴废渣则使反应达到了吸附-类Fenton联合作用效果,实现了原位再生,,同时废渣中所含的无机盐或其他金属成份可能对类Fenton反应有协同催化作用,从而使糠醛的去除率高达93%以上。2. Fe0/F e2+复合体系去除硫酸根机理分析研究了不同供氧条件、反应pH值、反应物投加量和投加方式下F e0/Fe2+复合体系对硫酸根去除效果的影响,并进一步探究了Fe0/Fe2+复合体系对硫酸根的去除机理及产物特性,得到如下结论:(1)供氧条件对硫酸根的去除效果影响显着,在限制供氧(敞开配样,密封摇床)、好氧(敞开磁力搅拌)和厌氧(通氮,密封摇床)条件下,硫酸根的去除率分别为93.4%、67.1%和18.8%。(2)对不同供氧条件下Fe0/Fe2+复合体系去除硫酸根的反应产物进行XRD表征和SEM分析发现:限制供氧条件下产生的墨绿色絮体为硫酸盐绿锈,好氧条件下的最终产物为纤铁矿,而厌氧条件下则几乎未发生反应;进一步对硫酸盐绿锈进行XPS分析,推断其结构式为Fe4ⅡFe2Ⅲ(OH)12·SO4·8H2O;硫酸盐绿锈对环境极为敏感,易被空气氧化;随着与空气接触程度的增加,氧化产物逐步由磁铁矿转化为针铁矿、纤铁矿。(3)限制供氧条件下F e0/F e2+复合体系与S042-络合生成硫酸盐绿锈是一种新型的硫酸盐绿锈制备方法,该方法无需精确控制供氧条件和反应pH值,克服了氧化法和共沉淀法等传统制备方法的缺点。(4)二价铁在Fe0/Fe2+去除硫酸根反应体系中的作用尤为重要。一方面二价铁直接参与反应生成绿锈,并在反应中起催化作用,保持浓度梯度和反应速率;另一方面二价铁可促使紧贴零价铁表面的致密纤铁矿层转化为结构蓬松的磁铁矿,起到活化零价铁,保证零价铁表面活性反应点位数量的作用。此外,由于零价铁在酸性环境下可转化为二价铁,调节反应液pH值至酸性有利于该反应的进行。(5)增加还原铁粉投加量相当于增加了零价铁的总表面积及其表面活性反应点位数量,有利于硫酸根的去除。(6)初始敞开反应有利于部分零价铁氧化,后续密闭反应可促使铁的氢氧化物离子与硫酸根在无氧条件下反应生成绿锈;此外,分次投加试剂可增加反应物的浓度梯度变化。二价铁或酸的不同投加方式对硫酸根去除效果的影响由好到差的顺序为:密闭分次投加>密闭一次投加>敞开分次投加。3.Fe0/Fe2+复合体系处理实际皂素废水(1)分别采用粗暖贴废渣(人工研磨)、细暖贴废渣(粒度与铁粉接近)、废铁屑和分析纯还原铁粉处理硫酸根模拟废水(pH值为6.15,硫酸根浓度为1000mg/L),其去除效果由好到差的顺序为:还原铁粉>细废渣>废铁屑>粗废渣,去除率最高为78.5%,最低仅为43.9%;当采用上述四种铁源处理实际皂素废水(pH值为0.65,硫酸根浓度为11426mg/L)时,其去除效果由好到差的顺序则为:细废渣>粗废渣>还原铁粉>废铁屑,且去除率最低为61.6%,最高则接近100%。(2)铁源重复利用实验发现,细暖贴废渣对皂素废水中的硫酸根的去除效果优于还原铁粉,但细暖贴废渣对硫酸根的去除衰减速率高于还原铁粉。因此,可将暖贴废渣应用于处理实际皂素废水,但处理过程中需考虑定期补充铁源。4.利用Fe0/Fe2+与硫酸根反应生成的绿锈处理糠醛模拟废水利用Fe0/Fe2+与硫酸根反应生成的硫酸盐绿锈对糠醛模拟废水进行吸附-类Fenton法处理,得到如下结论:(1)绿锈对糠醛的吸附等温特性与Temkin和Freundlich等温模型拟合效果一致,且该过程主要是非均匀表面的多层络合吸附作用;当糠醛初始浓度分别为10、20和30mmol/L时,绿锈对糠醛的平衡吸附量分别为60.5、110.7和162.7mg/g,而暖贴废渣仅分别为12.9、19.8和26.0mg/g,虽然绿锈对糠醛的吸附动力学特征与暖贴废渣相似,但其吸附效果远优于暖贴废渣。(2)类似于暖贴废渣处理糠醛模拟废水,先用绿锈对糠醛充分吸附后再进行类Fenton反应,其对糠醛的去除效果明显优于直接类Fenton法。由于传统溶解态Fe2+对过氧化氢的催化效果远低于绿锈中结合态Fe2’,作为去除糠醛的吸附剂和类Fenton反应的铁源,绿锈比暖贴废渣效果更佳。在初始糠醛浓度均为10mmol/L,最终糠醛去除率均为近100%的情况下,绿锈耗量(8.24g/L)仅为暖贴废渣(50g/L)的16.5%,且反应过程中过氧化氢的消耗量(0039 mol/L)也仅为暖贴废渣(0.176mol/L)的22.2%。(3)通过对类Fenton反应前后硫酸盐绿锈进行XPS对比分析,发现绿锈FeⅡ4Fe2Ⅲ(OH)12SO4·8H2O中Fe2+被氧化成Fe3+,羟基或结合水则发生去质子作用,反应产物高铁绿锈Fe6ⅢO2(OH)12SO4中羟基相对含量大幅降低而O2-含量大幅提升。

李佳佳[4](2014)在《作物秸秆沼气转化潜力及厌氧种泥活性保存规律研究》文中研究说明农作物秸秆是重要的沼气生产原料,本研究针对秸秆生物降解率低及产气效率差等问题,利用物理化学联合预处理技术,系统地评价了碱种类、碱浓度以及气爆与碱处理联用对玉米秸秆厌氧消化性能的影响;并通过批式厌氧发酵实验,详尽地探讨了甘薯藤单发酵及其与牛粪不同配比或同一配比不同含固率的共发酵沼气转化潜力。厌氧反应器的高效启动对沼气工程极为重要,反应器启动过程中需要大量的微生物菌源,而厌氧微生物的培养耗时长,种泥运输成本高。为实现厌氧反应器的快速低耗启动,本研究以高温厌氧污泥为研究对象,系统地评价了贮存时间及贮存温度对高温厌氧浓缩污泥产甲烷活性的影响,为以浓缩污泥为菌源启动高温厌氧反应装置提供理论依据。主要研究结果如下:(1)玉米秸秆经不同浓度NaOH或KOH以及气爆与NaOH或气爆与KOH联合预处理作用后,木质纤维素结构受到不同程度的破坏;并随碱浓度的增加,木质素和半纤维素含量逐渐降低。与未处理玉米秸秆相比,单独碱预处理和气爆与碱联合预处理秸秆木质素含量降低了18%-73%,半纤维素含量降低了11%-76%。相同碱浓度下:对木质素和半纤维素的破坏能力,单用NaOH的效果大于单用KOH;气爆与碱联合预处理时,NaOH仅对木质素的破坏能力强于KOH。原料产甲烷潜力测试结果表明,与未处理玉米秸秆相比,单独碱预处理及气爆与碱联合预处理秸秆最大甲烷生成速率明显提高了44%~258%,厌氧消化T80时间缩短了5-11天;在15%和20%高浓度碱预处理作用下,玉米秸秆甲烷累积产气量提高了1.0%-24.6%。(2)原料产甲烷潜力测试结果表明,甘薯藤和牛粪的产甲烷潜力分别为208.5和194.5 mL/g VSadded;且与牛粪相比,甘薯藤具有较高的产气速率。不同配比甘薯藤与牛粪批式共发酵实验结果表明:底物添加量为50g-VS/L条件下,在厌氧发酵前20天内,与原料单发酵相比,所有共发酵处理均具有正向的甲烷产气协同性,并且产气速率稳定;甘薯藤与牛粪共发酵工艺有效地缩短了原料单发酵厌氧消化T80时间。不同含固率下甘薯藤与牛粪固定配比(5:5和2:8)批式厌氧发酵结果表明:随底物添加量的增加,共发酵处理的原料特殊产甲烷效率逐渐下降,而甲烷容积产气率明显升高。(3)对不同菌源高温厌氧污泥分别进行离心浓缩处理和离心及真空旋转蒸发浓缩处理,并对浓缩污泥产甲烷活性进行监测。结果表明,以餐厨垃圾为发酵底物且底物与种泥添加比(S/I Ratio)为1:1条件下,原始种泥经过浓缩处理后,厌氧消化最大甲烷产气速率均有不同程度下降。以市政污水处理厂厌氧污泥为菌源,浓缩污泥产甲烷潜力与其原始种泥较为相近;以沼气工厂厌氧反应器污泥为菌源,离心浓缩污泥甲烷累积产气量比其原始污泥提高了7.0%,但离心及旋转蒸发浓缩污泥因厌氧反应初期挥发性脂肪酸的积累而导致厌氧发酵失败。(4)高温厌氧反应器原始种泥经离心浓缩处理后,污泥含水率下降至82.0%;离心后的污泥经进一步真空旋转蒸发浓缩处理后,含水率降至71.5%。将原始种泥及两种浓缩污泥置于20±2℃培养箱内,分别保存了2个月和4个月。以餐厨垃圾和脱脂奶粉为发酵底物,在S/I Ratio为1:2发酵条件下,测定贮存污泥的产甲烷活性变化。结果表明,未贮存原始种泥甲烷累积产气量最高,贮存的原始种泥及浓缩污泥甲烷累积产气量下降了1%-34%;与贮存2个月的浓缩污泥相比,贮存4个月的浓缩污泥甲烷累积产气量及最大产甲烷速率均有所提高。(5)将高温厌氧污泥进行离心浓缩处理,并在不同温度下(7℃,20℃,55℃)保存10个月。以保存后的离心浓缩污泥为菌源,以葡萄糖、乙酸和成分复杂的餐厨垃圾为发酵底物进行批式厌氧发酵实验,评价了不同保存温度对离心浓缩污泥产甲烷活性的影响以及浓缩污泥微生物活性的恢复能力。实验结果表明:7℃下保存的浓缩污泥具有最高甲烷累积产气量和最大甲烷产气速率;55℃下保存的浓缩污泥甲烷累积产气量和产气速率均最低,但具有最快的微生物活性恢复速率。

郑玉[5](2013)在《木质素降解复合菌群强化处理草浆造纸黑液研究》文中研究指明摘要:草类碱法制浆工艺产生的黑液,是一类难以处理的有机废水,含有大量的木质素,具有高COD浓度、高碱性、高色度及难降解等特点,一直以来都是国内外水处理研究的难点。本文针对国内外目前存在的草浆碱法造纸黑液处理技术瓶颈,利用从三国时期吴国竹简浸泡液中分离筛选出能有效降解造纸黑液的4株菌株;在对4株菌株黑液降解特性研究的基础上,系统研究了复合菌强化SBR反应器处理造纸黑液的核心工艺;基于芦苇浆造纸所产生的浓缩黑液的特点,提出碱析法-生物强化处理-生物微酸化-Fenton法深度处理的工艺流程,同时研究了生物强化处理作用下黑液木质素降解的机理。旨在从资源化和生物处理的角度为草浆造纸黑液治理提供新的处理技术和工艺。本文主要研究结果如下:(1)基于造纸黑液高pH和高COD浓度的特点,提出了碱析法预处理新思路。通过单因素和正交实验确定了预处理最佳条件:初始黑液pH为13、COD为78000mg/l、Ca2+投加量为4.5g/1,处理后黑液COD、木质素和色度的去除率分别为71.62%、83.21%、94.26%,黑液pH降低至11左右,COD降低至22300mg/1左右,同时析出可以回收利用的木质素,有利于后续生物法处理,克服了常规絮凝法或酸析法需要调节pH及容易造成二次污染等缺点。(2)从吴国竹简浸泡液中分离筛选出能在复杂造纸黑液环境中生长的3株细菌Pandoraea sp.B-6、Cupriavidus sp. B-8、Comamonas sp. B-9和1株霉菌Aspergillus sp. F-1。对4株菌株降解造纸黑液特性研究表明:各菌株均能在不外加碳氮源和微量营养元素的条件下对造纸黑液直接进行降解,降解条件为pH10~11, COD初始负荷为23000mg/1左右,生长温度为30-35。C,各菌株在高碱性条件下表现出很强的pH调节能力,黑液COD、木质素和色度去除率最高分别达到58.2%、46.7%、62.4%,并能分泌木质纤维素酶活,体现了菌株对高浓度造纸黑液的耐受性。(3)研究了生物强化处理草浆造纸黑液新工艺,采用生物强化处理与活性污泥法相结合,对木质素降解复合菌群进行了优化研究。在黑液初始COD为23000mg/1左右,pH为10,温度30℃,MLSS为4.5g/1,无外加碳氮源条件下,黑液COD、木质素和色度去除率最高可达到62.7%、48.1%、66.4%,高于单一菌株处理情况,说明了复合菌群组合强化活性污泥处理造纸黑液具有一定的协同作用。对生物强化处理与普通活性污泥法连续处理造纸黑液能力进行了比较研究,生物强化系统比普通活性污泥系统平均COD去除率高20%左右,平均木质素去除率高21%左右,色度去除率高22%左右,且反应启动时间大大缩短。生物强化系统进水COD从9000mg/1增加到24000mg/l,COD去除率仍然保持在50%,表明投加木质素降解复合菌群的生物强化系统耐冲击能力强。(4)采用傅里叶红外光谱、紫外光谱和气质联用等研究手段揭示了黑液中木质素的生物降解机理。可以初步认为在生物强化作用下,微生物首先直接利用黑液中的易降解的碳水化合物进行生长,并分泌一定的木质素纤维素酶活,促进木质素苯环之间的连接键的断裂,譬如Cα-Cβ断裂和p-0-4断裂,以及联苯之间的键的断裂,形成一系列的木质素单体结构,同时木质素单体逐渐脱除苯环上的甲氧基,由Lac和MnP进一步催化形成醌、苯氧自由基,并出现大量的羰基,且双键数量有所增加,甚至可以由LiP氧化生成开环产物,进入三羧酸循环。(5)采取碱析法-SBR生物强化-生物微酸化-Fenton法深度处理组合工艺对造纸黑液进行了连续处理,在15个运行周期中,造纸黑液初始pH13,COD约为78550mg/l左右,经组合工艺处理后,黑液COD、木质素和色度去除率分别达到98.5%、95.8%、99.8%。组合工艺实际应用到造纸黑液的处理是可行的。

武首香[6](2012)在《浅析造纸黑液的处理技术》文中指出造纸黑液作为造纸工业废水的主要来源,是重要的污染源。国内外对造纸黑液处理技术进行了多年的研究,取得显着成果。本文对造纸黑液的处理技术进行了分类综述,指出造纸业应走向环保、节能与资源合理配置的可持续发展之路。

张润林[7](2011)在《山东某化纤废水处理工艺优化的研究》文中提出二十世纪中期,化纤工业得到了迅速的发展,化纤废水成为整个社会生产废水的重要组成部分,化纤废水的治理越来越受到人们的重视。但是化纤废水具有有机物含量高,酸碱度高,排放量大,难于降解等特点,在处理过程中会遇到很多的问题,这类废水的低成本、高效率处理工艺成为现阶段国内外环境保护领域亟待解决的难题。目前普遍采用的是物化法和生物法相结合的组合工艺对化纤废水进行处理,这种方法不仅成本低,而且处理效果良好,在化纤废水处理工艺设计过程中应优先考虑。本文围绕山东某化纤废水处理工艺改造优化项目,结合山东省流域内对生产企业的废水排放标准要求逐步提高,通过对改造前的污水排放情况和处理工艺的调研分析,发现原有的废水处理系统存在着一定的缺陷,论述了进行工艺改造的必要性。确定了废水处理工艺改造方案,对处理工艺中各单元的优化设计就行了详细的阐述,并对改造中配套建、构筑物提出了合理的设计方案。对改造中和改造后的管理控制等一系列工作的论述,对改造后的处理工艺进行了效益分析,结果表明改造方案达到了预期目标。需要特别指出的是,本设计方案中设计中涉及到了可再利用资源的回收利用,也提出了合理的方案,这与当前所倡导的走可持续发展之路完全吻合。通过本次化纤废水处理工艺的改造,污水处理站外排废水CODcr浓度值由450 mg/L降低到350mg/L以下,BOD5≤100mg/L, SS≤100mg/L, pH:6.0~9.0,各污染物浓度指标满足《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010),同时外排总量达到指标要求。在改造过程中,增加了厌氧沼气回收设备和污泥回收、加工设备,合理地回收可再利用资源,不仅降低了企业进行废水处理的成本,更重要的是避免了这些物质对环境的二次污染。这大大地改善了当地环境质量,保障了人民身体健康,促进了社会的稳定,带来了巨大的社会效益和经济效益,有利于企业的可持续发展。

张安龙[8](2010)在《造纸工业废水处理的原理和方法》文中研究说明随着造纸工业的迅速发展,其废水的治理也越来越引起各方面的重视。目前,国内制浆造纸企业的综合废水处理大多采用一级沉降、二级生化的方法进行处理。部分企业还在生化后增加了三级絮凝处理,从而保证废水达标排放。面对新实施的水污染物排放标准(《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB2544—2008)),多数制浆造纸企业必须考虑新建废水深度处理设施,这对我国制浆造纸企业的水污染防治工作提出了新的挑战。近年

赵丽红[9](2008)在《糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)降解棉浆黑液木质素的研究》文中研究说明化纤厂棉浆黑液是一类较难处理的工业有机废水,含有大量木质素,具有高负荷、高碱性、高色度及难降解等特点,造成严重的环境污染。然而,有效处理方法相对匮乏。本论文应用以白腐真菌糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)为降解菌的鼓泡塔反应器(bubble-column reactor,BCR)处理碱木素及棉浆黑液,在非灭菌条件下对运行条件、降解动力学及降解产物进行较为系统的研究和分析;同时探讨了利用糙皮侧耳生物法与其他方法联合处理棉浆黑液的可行性,旨在为糙皮侧耳在废水处理领域的应用提供一定的理论依据与技术支持。在非灭菌条件下将预培养的菌丝球B1、B2放入鼓泡塔反应器中,对碱木素进行分批及连续处理。在分批运行条件下,菌株B1的菌丝球状态好于菌株B2,碱木素脱色率及COD去除率也高于菌株B2,故选取菌株B1为研究菌株。在连续运行条件下,停留时间为3-4天,随着处理时间延长,菌株的降解能力有所降低,但去除率仍然较高,运行55 d后,碱木素脱色率为50%,COD去除率为76%,菌体生长符合动力学模型:Cx(t)=0.01e0.94t/{1-0.0087[1-e0.94t])。菌株B1对碱木素的降解存在底物抑制现象,抑制动力学方程为v=1.46/(1+36.7/S+S/308.30)。利用紫外-可见光谱、红外光谱、GC-MS等方法对碱木素降解产物的结构进行分析,结果表明,在菌株B1降解碱木素的过程中产生了大量的芳香醇类、酚类、芳香酸类等小分子化合物。木质素的降解主要为苯环之间连接键断裂,即Cα-Cβ键断裂以及单体间β-O-4键的断裂。通过研究菌株B1对不同碳、氮源的利用情况,确定其较佳碳源为葡萄糖,质量浓度10 g·L-1;氮源为酒石酸铵,质量浓度0.2 g·L-1。在此基础上,将菌丝球B1投入反应器中,确定其运行条件为:曝气量0.24 m3·m-2·h-1,温度30℃,pH 6.0,菌龄7 d,稀释倍数0.2。在该运行条件下,漆酶酶活能够达到490 U·L-1、脱色率为76%、COD去除率为80%。反应器运行48 d,共计4个循环,4个循环后菌株B1仍能有效处理棉浆黑液。菌株B1对基质降解动力学符合典型的底物抑制模型,其方程为V=0.594/(1+3865/S+S/17038)。糙皮侧耳B1对棉浆黑液脱色性能优越,而且能够有效降解木质素等结构复杂的有机物,但对于COD去除效果不佳。为能在实际应用中充分发挥该菌的生理特点,采用以糙皮侧耳B1为降解菌的鼓泡塔反应器与活性污泥法联合处理棉浆黑液,初步摸索可行的处理工艺并确定相关参数。棉浆黑液经BCR预处理、活性污泥法后处理,废水COD去除率为94%-97%,出水COD低于国家污水三级排放标准。将糙皮侧耳B1投加到活性污泥中,逐渐增加进水负荷,COD去除率为55%-83%,明显好于活性污泥单独处理工艺。采用糙皮侧耳生物法-Fenton法联合工艺对棉浆黑液进行处理,结果表明,在Fenton法处理过程中,废水初始pH 7.0,FeSO4投加量80 mmol·L-1,H2O2投加量0.15mol·L-1,经40 min处理,黑液COD去除率达到98%,处理后黑液的COD值为45 mg·L-1,达到国家化纤废水一级排放标准(COD<100 mg·L-1)。将超声作为预处理,采用超声-糙皮侧耳生物法联合工艺处理棉浆黑液,确定其工艺条件为:棉浆黑液稀释10倍,频率20 KHz,功率225 W,120 min。经过超声预处理,糙皮侧耳生物法处理棉浆黑液的效果有了明显提高,COD去除率提高约16%,实验表明超声作为棉浆黑液的预处理方法是可行的。

乔维川[10](2007)在《嗜黑液菌的生物反应特性及应用研究》文中研究表明制浆造纸工业是我国水污染最严重的行业之一,其中草类碱法制浆工艺产生的黑液具有COD浓度高,碱性强,含盐量大等特点,使得黑液的治理成为目前工业废水处理中最难解决的问题。本文从黑液塘底泥中分离出能够降解黑液组分的嗜黑液菌,并研究了该类微生物的生物特性和黑液厌氧降解机理,同时设计出新的折流式厌氧反应器,通过研究其动力学特性,来实现黑液厌氧生物降解过程。本文主要的内容和结论为:(1)以草浆厂的黑液贮存塘底泥作为菌种的来源,在相应的培养基中进行一定条件下的培养,通过多次微生物的纯化分离后,得到纯种微生物,再对该微生物进行特征培养,从形态学和生理学的角度对其进行了初步鉴定。结果表明,分离出的微生物不但能够适应制浆黑液这种强碱、强渗透压、高浓度盐含量的极端环境,而且生长繁殖良好,因此,认为该微生物可能是一种兼性厌氧的嗜碱性放线菌,并命名为嗜黑液菌,通过生物特性研究发现该微生物能够较大量地降解黑液中的木质素和聚糖类。(2)利用培养的极端微生物对草浆黑液进行生化降解,通过测定草浆黑液中的木质素、聚糖含量、pH、COD等参数的变化分析了草浆黑液的生物降解机理。另外,研究了厌氧降解后木质素的甲氧基、羰基、羧基和醌基等官能团的变化,以及木质素分子量的分布变化,核磁共振氢谱和元素组成分析。研究结果表明:制浆黑液在极端厌氧微生物的生化作用下,不但其中50%以上的聚糖类物质能被极端微生物降解,而且结构复杂的木质素也能被降解,总降解率最高可达到30%以上,研究发现,黑液在厌氧降解过程中,其木质素结构会发生一定的变化,主要表现为分子量大于4950的大分子木质素发生碎片化反应,生成可溶性小分子有机物。木质素结构中的香豆满和松脂醇结构的破坏,以及β-O-4和β-β键的断裂都有可能发生。木质素在厌氧降解过程中,还会发生脱甲基反应,从而在微生物作用下,一方面发生β-醚键的氧化断裂,另一方面通过无氧还原代谢作用,使木质素逐渐降解为小分子的有机酸。(3)设计了一种新型折流式反应器,命名为中心流式折流厌氧反应器CABR(Center Anaerobic Baffled Reactor),针对制浆黑液难生物降解的特点,从设计上对以下几个方面进行了强化,并获得到了较好的效果:通过填加少量颗粒活性炭促进污泥的颗粒化,同时采用污泥内循环的方式,并增加最外层反应室的体积来提高污泥停留时间,保证了生长缓慢的厌氧微生物在反应器中保持一定的数量;采用污泥内循环搅拌和废水的外循环搅拌,从而保证固液能够充分混合接触,提高了传质效率;采用折流式的方式,将反应器隔成三个独立的反应室,而且根据不同阶段的微生物的世代时间,每个反应室设计成不同的容积,这样,使不同的微生物生活在相对独立的空间,不会受到其它微生物和不良环境的影响。从实验结果和动力学参数的计算结果来看,中层微生物降解基质的能力较强,而且反应速度较快,而内层微生物的增长速率快,消耗有机物的能力也较强。(4)对反应器的基质降解动力学和微生物增长动力学方程进行了初步研究,得出相应的动力学参数。并通过实验探讨了基质降解和微生物增长的影响因素。结果表明,污泥浓度的增加,有助于提高厌氧微生物对于黑液环境的适应性,因此微生物的活性较高,COD去除率、糖类化合物去除率和产气量随着污泥浓度的增加而增加,pH下降得也较多;黑液初始COD浓度增加,一方面增加了营养物质对微生物的供给,一方面其它毒性物质也同时增加,因此,当黑液初始COD浓度在较低范围内(小于2000mg/L),COD去除率、糖去除率糖和产气量逐渐增加,而当黑液初始COD大于2000mg/L时,变化趋势则相反;当水力停留时间增加时,则黑液COD的去除率增加,同时由于污泥停留时间也相应增加,微生物能充分厌氧降解黑液中有机物;增加回流比也是通过增加污泥在反应器的停留时间,从而能够保持反应器中生长足够数量的厌氧微生物来降解有机物。经过实验,本反应器CABR对黑液COD的处理效率能达到60%左右。

二、微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究(论文提纲范文)

(1)化学机械浆黑液碱回收处理及反应机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 化学机械法制浆废水
        1.2.1 化学机械法制浆
        1.2.2 化学机械法制浆废水的特性
    1.3 化学机械浆制浆黑液处理技术现状
        1.3.1 燃烧法碱回收技术
        1.3.2 黑液气化技术
        1.3.3 酸析沉淀处理技术
        1.3.4 膜分离技术
        1.3.5 生物法处理技术
    1.4 研究提出、目的意义与内容
        1.4.1 研究提出
        1.4.2 研究意义
        1.4.3 课题研究的主要内容
第二章 化学机械浆黑液与氧化钙反应的工艺探索
    2.1 实验材料、试剂与仪器
        2.1.1 实验水样
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 化机浆黑液污染特性的测定方法
        2.2.2 黑液固形物的元素分析
        2.2.3 黑液固形物的红外光谱分析
        2.2.4 化学机械制浆黑液与氧化钙(石灰)反应的碱回收方法
        2.2.5 钙化法预处理工艺参数优化实验
        2.2.6 回收碱浓度的测定
        2.2.7 碱(Na+)回收率的计算
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 黑液污染特征测定结果
        2.3.2 黑液固形物的元素分析结果
        2.3.3 黑液固形物FTIR分析结果
        2.3.4 化学机械制浆黑液钙化反应的实验结果
        2.3.5 正交实验优化工艺参数结果与分析
    2.4 本章小结
第三章 利用回收碱液循环蒸煮木片的实验探索
    3.1 实验材料、试剂与仪器
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验药剂
        3.1.3 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 循环蒸煮试验
        3.2.2 浆料性能测定
        3.2.3 纸张性能测定
        3.2.4 系统水流量模型的建立
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 循环蒸煮结果
        3.3.2 纸张物理性能检测结果
        3.3.3 制纸浆厂水流模型计算结果
    3.4 本章小结
第四章 化机浆黑液与氧化钙反应的机制研究
    4.1 实验材料、试剂与仪器
        4.1.1 实验药剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 研究方法
        4.2.1 钙化沉淀物的表面形貌分析
        4.2.2 构建钙化反应机制的假说
        4.2.3 钙化模拟反应的方法
        4.2.4 钙化沉淀物的傅里叶红外光谱
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 钙化沉淀物形貌分析结果
        4.3.2 钙化反应机制的假说
        4.3.3 模拟反应实验的结果
        4.3.4 化机浆黑液钙化沉淀物的FTIR图谱的对比分析
        4.3.5 化机浆黑液与氧化钙反应机制的描述
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(2)温度对固定床反应器处理甘蔗糖蜜废水产甲烷的影响机理(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 生物质能源
        1.1.2 沼气(生物天然气)
        1.1.3 有机废水污染
    1.2 厌氧发酵产甲烷研究现状
        1.2.1 厌氧发酵的发展历史的概要
        1.2.2 厌氧发酵产甲烷的生物学过程
        1.2.3 温度对厌氧发酵的影响
        1.2.4 低温厌氧发酵的研究现状
        1.2.5 高温厌氧产甲烷的研究现状
        1.2.6 厌氧反应器的研究现状
    1.3 微生物分子生态技术的应用
    1.4 研究目的及内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 试验分析技术与操作方法
    2.1 理化性质分析方法
        2.1.1 总固体(TS)、挥发性固体(VS)和灰分测定
        2.1.2 化学需氧量(COD)的测定
        2.1.3 总有机碳(TOC)的测定
        2.1.4 凯氏法总N的测定
        2.1.5 有机酸(VFAs)定分析
        2.1.6 甲烷和二氧化碳的测定
        2.1.7 碱度的测定分析方法
    2.2 微生物分子生态分析方法
        2.2.1 高通量测序
        2.2.2 实时荧光定量PCR
    2.3 统计学分析方法
第三章 高中低温度对厌氧污泥驯化的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 污泥来源及性质
        3.1.2 反应装置
        3.1.3 驯化底物(原料)
        3.1.4 试验设计及操作
        3.1.5 测定指标和分析方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 不同温度下的物料产甲烷率变化
        3.2.2 挥发性有机酸(Volatile Fatty Acid,VFA)及pH的变化
        3.2.3 在高中低温度下经过驯化的厌氧污泥的比产甲烷活性(SMA)
    3.3 污泥中产甲烷古菌16S rDNA定量化分析
    3.4 小结
第四章 不同温度下污泥的保存及活化对后续中温产甲烷发酵的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验原料及接种污泥
        4.1.2 试验装置及基本参数
        4.1.3 试验设计
        4.1.4 试验操作
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 低温度保存污泥性质及在反应器启动中的产甲烷活性
        4.2.2 饥饿保存的污泥在高温下(55℃)启动反应器的效果
        4.2.3 中低温度保存污泥启动反应器过程中和不同温度启动反应器过程中有机酸的变化
        4.2.4 中低温度保存污泥启动反应器过程中和不同温度启动反应器过程中细菌和古菌群落
    4.3 小结
第五章 中低温条件下糖蜜废水有机负荷的提高对产甲烷效率及微生物演替的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验原料及接种污泥
        5.1.2 试验装置及基本参数
        5.1.3 试验设计及方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 温度和有机负荷对日产沼气量变化的影响
        5.2.2 温度和有机负荷对COD去除率及有机酸积累的影响
        5.2.3 温度和有机负荷对微生物群落多样性的影响
        5.2.4 温度和有机负荷对微生物组成和生态位的影响
        5.2.5 不同温度下的厌氧固定床反应器的体积设计参数
    5.3 小结
第六章 干秸秆和有机废水在中高温下单发酵及共发酵效率及其微生物群落特性
    6.1 材料与方法
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 随着有机负荷升高日产甲烷量的变化
        6.2.2 随着有机负荷升高pH、有机酸组成及积累量、sCOD去除率的变化
        6.2.3 微生物群落分析
    6.3 小结
第七章 青贮保存秸秆有氧暴露时间对中温产甲烷效率及微生物群落的影响
    7.1 材料与方法
        7.1.1 实验原料及污泥
        7.1.2 实验装置
        7.1.3 实验过程
        7.1.4 测定指标和分析方法
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 不同有氧暴露时间青贮玉米秸秆的产甲烷情况
        7.2.2 微生物分析
        7.2.3 酶活动态变化
    7.3 小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)吸附/零价铁技术处理皂素废水中糠醛和硫酸根的实验研究与机理分析(论文提纲范文)

作者简历
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 皂素废水的来源、水质及污染特征
        1.1.1 皂素废水的来源
        1.1.2 皂素废水的水质特征
        1.1.3 皂素废水中特征污染物-糠醛的污染特征
        1.1.4 皂素废水中特征污染物-硫酸根的污染特征
    1.2 皂素综合废水及其特征污染物的处理技术现状
        1.2.1 皂素综合废水的处理技术现状
        1.2.2 糠醛类有机污染物处理研究现状
        1.2.3 废水中硫酸盐去除的研究现状
        1.2.4 当前不足及今后发展趋势
    1.3 零价铁技术应用现状及发展趋势
        1.3.1 零价铁技术概述
        1.3.2 零价铁-类Fenton反应技术
        1.3.3 零价铁/二价铁联用技术
        1.3.4 零价铁相关技术存在的问题及发展趋势
    1.4 两种新型水处理剂简介
        1.4.1 暖贴废渣的来源及特性
        1.4.2 硫酸盐绿锈
    1.5 论文的选题依据、研究内容及创新点
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究思路及内容
        1.5.3 研究特色及创新点
第二章 暖贴废渣吸附-类Fenton法处理糠醛模拟废水的实验研究
    2.1 概述
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试剂
        2.2.2 实验材料
        2.2.3 分析仪器与方法
        2.2.4 实验方法
    2.3 暖贴废渣对糠醛的吸附特性研究
        2.3.1 不同试验条件对吸附效果的初步研究
        2.3.2 废渣成份对吸附效果的影响
        2.3.3 不同材料在不同pH条件下的吸附效果初步研究
        2.3.4 暖贴废渣吸附动力学研究
        2.3.5 吸附等温线
    2.4 直接Fenton反应处理糠醛模拟废水
        2.4.1 过氧化氢的投加量对反应效果的影响
        2.4.2 不同的初始糠醛浓度下的反应效果
    2.5 吸附-类Fenton联用处理糠醛模拟废水
        2.5.1 反应时间对处理效果的影响
        2.5.2 不同初始糠醛浓度下吸附-类Fenton反应
        2.5.3 不同的试验条件下ZVI和铁粉的形态特征及变化
        2.5.4 ZVI废渣和铁粉多次重复利用的处理效果
    2.6 本章小结
第三章 Fe~0/Fe~(2+)复合体系去除硫酸根的产物特性与机理分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试剂
        3.2.2 分析仪器与方法
        3.2.3 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 Fe~0/Fe~(2+)复合体系还原硝酸根的验证实验
        3.3.2 Fe~0/Fe~(2+)复合体系去除硫酸根的初步探索实验
        3.3.3 Fe~0/Fe~(2+)复合体系去除硫酸根反应条件的初步确定
    3.4 产物定性及特征分析
        3.4.1 反应产物的定性
        3.4.2 硫酸盐绿锈的结构特征
        3.4.3 硫酸盐绿锈的稳定性
    3.5 本章小结
第四章 Fe~0/Fe~(2+)复合体系去除硫酸根的条件优化实验及机理分析
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试剂
        4.2.2 分析仪器与方法
        4.2.3 实验方法
    4.3 硫酸盐绿锈的生成条件对比与机理分析
    4.4 条件优化实验结果与机理分析
        4.4.1 不同反应时间处理效果分析
        4.4.2 不同二价铁投加量下处理效果
        4.4.3 铁粉投加量对硫酸根去除效果的影响
        4.4.4 不同初始硫酸根浓度处理效果分析
        4.4.5 不同试剂投加方式对比处理效果分析
        4.4.6 铁粉多次重复利用硫酸根去除效果及其表面活性分析
    4.5 本章小结
第五章 Fe~0/Fe~(2+)复合体系处理实际硫酸根废水的实验研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料与试剂
        5.2.2 分析仪器与方法
        5.2.3 实验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 不同铁源处理硫酸根模拟废水的实验研究
        5.3.2 不同铁源处理皂素废水的实验研究
        5.3.3 还原铁粉处理不同pH值条件下的混合酸析废水
        5.3.4 不同铁源处理混合酸析废水的实验研究
        5.3.5 细废渣和还原铁粉多次重复利用处理皂素废水的实验研究
    5.5 本章小结
第六章 利用Fe~0/Fe~(2+)与硫酸根反应生成的绿锈处理糠醛的实验研究
    6.1 概述
    6.2 材料与方法
        6.2.1 试剂
        6.2.2 分析仪器与方法
        6.2.3 实验方法
    6.3 吸附试验结果与讨论
        6.3.1 拟合等温吸附线
        6.3.2 动力学过程分析
    6.4 直接类Fenton反应试验结果与讨论
    6.5 吸附-类Fenton联合试验结果与讨论
        6.5.1 过氧化氢投加量对反应效果的影响
        6.5.2 不同初始糠醛浓度下吸附-类Fenton反应效果
        6.5.3 以暖贴废渣为铁源生成绿锈后对糠醛的吸附-类Fenton反应效果
    6.6 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献

(4)作物秸秆沼气转化潜力及厌氧种泥活性保存规律研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 能源与环境危机
        1.1.2 生物质能源
        1.1.3 产业沼气
    1.2 厌氧发酵技术
        1.2.1 厌氧发酵原料多样性
        1.2.2 厌氧发酵基本理论
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 木质纤维素原料的预处理技术
        1.3.2 木质纤维素原料的厌氧共发酵工艺
        1.3.3 厌氧污泥产甲烷活性的研究进展
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 玉米秸秆的预处理方法对沼气转化效果的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 预处理方法
        2.1.3 厌氧甲烷发酵
        2.1.4 测定项目和方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 玉米秸秆的理化性质
        2.2.2 玉米秸秆扫描电镜分析
        2.2.3 预处理后黑液pH的变化
        2.2.4 预处理后黑液VFA的变化
        2.2.5 预处理后黑液SCOD的变化
        2.2.6 厌氧发酵BMP测定
        2.2.7 厌氧发酵动力学分析
    2.3 结论
第三章 甘薯藤与牛粪共发酵产沼气研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 厌氧甲烷发酵
        3.1.3 测定项目与方法
        3.1.4 数据分析和计算
    3.2 结果与分析
        3.2.1 原料的基本性质
        3.2.2 厌氧发酵BMP测定
        3.2.3 不同配比甘薯藤和牛粪的共发酵产气特征
        3.2.4 甘薯藤与牛粪5:5配比条件下不同含固率批式厌氧发酵效果
        3.2.5 甘薯藤与牛粪2:8配比条件下不同含固率批式厌氧发酵效果
    3.3 小结
第四章 浓缩对两种菌源厌氧种泥产甲烷活性的影响
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验设计
        4.1.3 测定项目及方法
        4.1.4 数据分析方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 发酵原料与厌氧污泥
        4.2.2 不同菌源厌氧污泥产甲烷活性
        4.2.3 两种菌源离心浓缩污泥产甲烷活性
        4.2.4 两种菌源离心及旋转蒸发浓缩污泥产甲烷活性
        4.2.5 两种菌源原始污泥及浓缩污泥产甲烷活性的综合评价
        4.2.6 产甲烷活性动力学分析
    4.3 结论
第五章 贮存时间对厌氧种泥产甲烷活性的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验设计
        5.1.3 测定项目及方法
        5.1.4 数据分析方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 发酵原料与厌氧污泥
        5.2.2 贮存时间对原始种泥产甲烷活性的影响
        5.2.3 贮存时间对离心浓缩污泥产甲烷活性的影响
        5.2.4 贮存时间对离心及旋转蒸发浓缩污泥产甲烷活性的影响
        5.2.5 原始种泥与浓缩污泥在贮存过程中产甲烷活性的综合评价
        5.2.6 产甲烷活性动力学分析
    5.3 结论
第六章 贮存温度对厌氧种泥产甲烷活性的影响
    6.1 材料与方法
        6.1.1 实验材料
        6.1.2 实验设计
        6.1.3 测定项目及方法
        6.1.4 数据分析方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 发酵原料与厌氧污泥
        6.2.2 三种温度保存的浓缩污泥在葡萄糖培养下的产甲烷活性变化
        6.2.3 三种温度保存的浓缩污泥在乙酸培养下的产甲烷活性变化
        6.2.4 三种温度保存的浓缩污泥在餐厨垃圾培养下的产甲烷活性变化
    6.3 结论
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(5)木质素降解复合菌群强化处理草浆造纸黑液研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 草浆造纸黑液的来源、特征及污染现状
        1.1.1 造纸黑液的来源
        1.1.2 造纸黑液水质特征
        1.1.3 造纸黑液的污染现状
    1.2 草浆造纸黑液处理现状及研究进展
        1.2.1 碱回收法
        1.2.2 物理化学法
        1.2.3 生物处理法
        1.2.4 资源综合利用技术相关方法
    1.3 木质纤维素生物降解研究进展
        1.3.1 木质纤维素结构
        1.3.2 降解木质纤维素的微生物种类
        1.3.3 降解酶系及其降解机理
        1.3.4 降解菌在造纸工业中的应用
        1.3.5 木质纤维素生物降解研究存在的问题
    1.4 生物强化处理在难降解废水中的应用
        1.4.1 生物强化处理发展趋势
        1.4.2 主要作用机理
        1.4.3 生物强化处理难降解废水
    1.5 研究目的和研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
        1.5.4 创新点
2 草浆造纸黑液碱析法预处理研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验水样
        2.2.2 主要仪器
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 分析方法
    2.3 造纸黑液的特性
        2.3.1 黑液主要成分特征
        2.3.2 黑液主要结构特征
    2.4 碱析剂的选择
    2.5 碱析法预处理工艺参数优化实验
        2.5.1 Ca~(2+)投加量对处理效果的影响
        2.5.2 初始pH对处理效果的影响
        2.5.3 黑液初始COD浓度对处理效果的影响
        2.5.4 反应温度对处理效果的影响
        2.5.5 正交实验优化工艺参数
    2.6 碱析木质素形貌表征和基团特征
        2.6.1 碱析木质素的表面形貌分析
        2.6.2 碱析木质素的红外光谱分析
    2.7 小结
3 木质纤维素降解菌的筛选及其降解造纸黑液的特性研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 分析方法
    3.3 木质纤维素降解菌的筛选
        3.3.1 不同菌株的木质素降解能力
        3.3.2 不同菌株的纤维素分解能力
        3.3.3 优势木质纤维素降解菌细胞形态
    3.4 木质纤维素降解菌降解黑液影响因素研究
        3.4.1 初始pH对优势菌株降解黑液的影响
        3.4.2 培养温度对优势菌株降解黑液的影响
        3.4.3 黑液浓度对优势菌株降解黑液的影响
    3.5 木质纤维素降解菌降解黑液的协同和抑制作用
        3.5.1 共代谢初级碳源对菌株降解黑液的影响
        3.5.2 共代谢初级氮源对菌株降解黑液的影响
        3.5.3 金属离子对菌株降解黑液的影响
    3.6 优化条件下降解菌降解黑液的特性研究
        3.6.1 优化条件下菌株B-6降解黑液的特性
        3.6.2 优化条件下菌株B-8降解黑液的特性
        3.6.3 优化条件下菌株B-9降解黑液的特性
        3.6.4 优化条件下菌株F-1降解黑液的特性
    3.7 小结
4 木质素降解复合菌的优化及其强化SBR反应器处理造纸黑液的研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 分析方法
    4.3 活性污泥驯化
    4.4 木质素降解复合菌群处理黑液优化研究
        4.4.1 单一降解菌强化SBR反应器处理黑液最佳接种量确定
        4.4.2 木质素降解复合菌群的筛选
        4.4.3 复合菌群生长和降解曲线
    4.5 复合菌群强化SBR反应器处理造纸黑液工艺参数优化研究
        4.5.1 环境因子对复合菌群强化活性污泥处理造纸黑液的影响
        4.5.2 无机离子投加量对复合菌群强化处理造纸黑液的影响
        4.5.3 综合条件下复合菌群强化处理造纸黑液实验
    4.6 复合菌群强化SBR反应器连续处理造纸黑液实验研究
        4.6.1 不同反应器处理不同进水COD负荷造纸黑液效果比较
        4.6.2 不同SBR反应器中活性污泥的比较
    4.7 小结
5 生物强化处理造纸黑液反应机理研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料与方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 分析方法
    5.3 传统生物法和生物强化处理造纸黑液比较研究
        5.3.1 造纸黑液降解效果
        5.3.2 木质纤维素酶活分泌情况
        5.3.3 黑液木质素成分变化
        5.3.4 黑液总糖含量的变化
    5.4 生物强化处理造纸黑液降解途径推测
        5.4.1 黑液降解前后官能团和化学键结构的变化
        5.4.2 黑液降解前后木质素的分子量及分布变化
        5.4.3 降解中间产物和最终产物确定
        5.4.4 降解可能途径
    5.5 小结
6 草浆造纸黑液物化-生物强化组合工艺研究
    6.1 引言
    6.2 实验材料与方法
        6.2.1 实验原料
        6.2.2 实验方法
        6.2.3 分析方法
    6.3 菌株生物酸化优选研究
    6.4 Fenton法深度处理研究
        6.4.1 H_2O_2投加量的确定
        6.4.2 FeSO_4投加量对造纸黑液处理的影响
        6.4.3 反应时间对造纸黑液处理的影响
    6.5 组合工艺研究
        6.5.1 工艺流程研究
        6.5.2 组合工艺连续运行研究
    6.6 小结
7 结论与建议
    7.1 主要结论
    7.2 建议
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢

(6)浅析造纸黑液的处理技术(论文提纲范文)

1 碱回收法
    1.1 燃烧苛化法
    1.2 电渗析法
    1.3 黑液气化法
2 物理化学法
    2.1 混凝法
    2.2 膜分离法
    2.3 吸附法
3 化学处理法
    3.1 化学氧化法
    3.2 光电催化法
    3.3 湿式氧化法
4 生物处理法
    4.1 好氧活性污泥法
    4.2 厌氧生物法
5 其它方法
6 结 语

(7)山东某化纤废水处理工艺优化的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 概述
    1.2 化纤工业的发展
        1.2.1 化纤工业的历史
        1.2.2 我国化纤概况
    1.3 化纤废水治理技术及进展
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化学法
        1.3.3 物化法
        1.3.4 生化法
        1.3.5 综合治理技术
    1.4 化纤废水生化处理中存在的问题和发展趋势
    1.5 山东某化纤废水处理技术优化改造概述
        1.5.1 改造工程概述
        1.5.2 技术改造设计原则
        1.5.3 设计依据
    1.6 本文研究内容及意义
第二章 现有废水处理系统调研
    2.1 废水处理系统概况
    2.2 现有生产规模及生产工艺
        2.2.1 现有工程产品结构及生产规模
        2.2.2 棉浆粕生产工艺
        2.2.3 粘胶纤维生产工艺
    2.3 现有治污情况
        2.3.1 现有排放情况
        2.3.2 现有污水处理工艺
    2.4 现状分析
        2.4.1 现有废水处理设施中存在的问题
        2.4.2 针对问题采取的主要措施
    2.5 小结
第三章 污水处理工艺的优化改造
    3.1 工程规模及水质确定
        3.1.1 设计规模的确定
        3.1.2 设计水质的确定
    3.2 污水处理系统工艺优化改造
        3.2.1 工艺流程的确定
        3.2.2 改造后处理工艺
    3.3 工艺优化单元设计
        3.3.1 污水处理东站处理工艺优化
        3.3.2 粘胶污水处理站处理工艺优化改造
        3.3.3 污水处理北站处理工艺优化改造
    3.4 污泥资源化利用
    3.5 主要工程量统计
    3.6 改造前后指标比较
    3.7 其他优化改造工程
    3.8 小结
第四章 改造配套设计
    4.1 总图设计
    4.2 公用工程设计
        4.2.1 厂区管线及道路设计
        4.2.2 供水系统
        4.2.3 排水系统
        4.2.4 供电系统
        4.2.5 供热通风系统
        4.2.6 化验设施
    4.3 工程结构设计
        4.3.1 设计原则
        4.3.2 工程地质条件
        4.3.3 场地类别及地基地震效应
        4.3.4 结构选型方案与设计
    4.4 主要建、构筑物设计
        4.4.1 地基处理
        4.4.2 抗渗、抗冻
        4.4.3 抗震设计
        4.4.4 抗浮设计
        4.4.5 抗腐措施
        4.4.6 防裂措施
    4.5 小结
第五章 投资估算及改造后运营管理
    5.1 投资估算
        5.1.1 投资估算编制依据
        5.1.2 投资估算组成
    5.2 财务评价
        5.2.1 总成本费用计算
        5.2.2 损益分析
        5.2.3 主要技术经济指标
        5.2.4 评价结论
    5.3 工程效益
        5.3.1 环境效益
        5.3.2 社会效益
    5.4 组织管理措施
    5.5 技术管理措施
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(9)糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)降解棉浆黑液木质素的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 木质素的结构及生物降解研究进展
        1.1.1 木质素的结构
        1.1.2 木质素的微生物降解
        1.1.3 白腐真菌研究现状
        1.1.4 白腐真菌木质素降解酶系
        1.1.5 白腐真菌降解木质素机理研究
        1.1.6 白腐真菌降解污染物的优势
        1.1.7 木质素生物降解的意义
    1.2 棉浆黑液的特性及处理方法
        1.2.1 棉浆黑液的来源及特性
        1.2.2 棉浆黑液的处理方法
    1.3 白腐真菌生物反应器的研究现状
    1.4 选题依据及研究内容和意义
2 糙皮侧耳在鼓泡塔反应器内降解碱木素的研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 菌株B1的形态特征
        2.2.2 碱木素的基本结构特性
        2.2.3 分批运行条件下碱木素的脱色
        2.2.4 连续运行条件下碱木素的脱色
        2.2.5 糙皮侧耳降解碱木素的动力学研究
        2.2.6 糙皮侧耳降解碱木素产物结构分析
    2.3 本章小结
3 糙皮侧耳处理棉浆黑液的研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 菌株B1对不同外加碳源及氮源的利用
        3.2.2 菌株B1在鼓泡塔反应器内处理棉浆黑液条件优化
        3.2.3 BCR反应器基质降解动力学
    3.3 本章小结
4 糙皮侧耳-活性污泥联合处理棉浆黑液的研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 驯化期运行情况
        4.2.2 活性污泥法工艺参数确定
        4.2.3 以菌株B1为降解菌的鼓泡塔反应器预处理、活性污泥法后处理
        4.2.4 菌株B1投加到活性污泥体系
    4.3 本章小结
5 糙皮侧耳生物法与其它方法联合处理棉浆黑液的研究
    5.1 糙皮侧耳生物法-Fenton法联合处理棉浆黑液特性研究
        5.1.1 引言
        5.1.2 材料与方法
        5.1.3 结果与讨论
    5.2 超声-糙皮侧耳生物法联合处理棉浆黑液特性研究
        5.2.1 引言
        5.2.2 材料与方法
        5.2.3 结果与讨论
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
创新点摘要
攻读博士学位期间发表学术论文情况
致谢
个人简历

(10)嗜黑液菌的生物反应特性及应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
    1 制浆造纸废水的主要来源与特征
    2 制浆造纸黑液的治理技术现状
        2.1 物理化学法
        2.2 造纸黑液的资源化
    3 木质素降解极端微生物研究进展
        3.1 极端微生物
        3.2 木质素厌氧降解微生物研究
        3.3 木质素厌氧生物降解机理研究
        3.4 极端微生物的培养与分离方法
    4 厌氧生物反应器技术及现状
        4.1 废水厌氧处理的理论研究
        4.2 厌氧生物反应器处理制浆废水技术进展
        4.3 厌氧反应器未来发展方向
        4.4 折流式厌氧反应器(ABR)的研究进展
    5 本文的研究内容
第二章 制浆黑液贮塘底泥中嗜黑液菌的分离与鉴定
    1 实验材料与方法
        1.1 微生物来源
        1.2 培养基
        1.3 实验装置图
        1.4 黑液贮塘底泥中微生物的分离
        1.5 嗜黑液菌的筛选
        1.6 极端微生物的分类鉴定
    2 结果与讨论
        2.1 嗜黑液菌的分离过程及分析
        2.2 嗜黑液菌的筛选
        2.3 嗜黑液菌的形态特征
        2.4 嗜黑液菌的生理特征
        2.5 纯分离后的嗜黑液菌的生理特征鉴定
        2.6 嗜黑液菌的分类鉴定
    3 小结
第三章 制浆黑液厌氧分解反应机理研究
    1 实验材料与方法
        1.1 实验原料
        1.2 实验装置
        1.3 实验步骤
        1.4 实验分析方法
    2 结果与讨论
        2.1 嗜黑液菌的生物特性研究
        2.2 黑液厌氧生物降解过程中化学成分变化
        2.3 木质素厌氧降解过程中化学基团的变化
        2.4 核磁共振氢谱(~1H—NMR)分析
        2.5 分子量和分子量分布
        2.6 木质素在厌氧降解过程中反应机理的探讨
    3 小结
第四章 新型折流式厌氧反应器(CABR)的设计及其在制浆黑液处理中的应用
    1 新型折流式厌氧反应器CABR的设计
        1.1 新型厌氧反应器的设计思路
        1.2 CABR厌氧反应器装置及特点
    2 实验材料与方法
        2.1 实验原料
        2.2 新型折流式厌氧反应器的快速启动实验
        2.3 新型折流式厌氧反应器动力学研究
        2.4 折流式厌氧污泥膨胀床在制浆废水处理中影响因素分析
        2.5 实验分析方法
    3 结果与讨论
        3.1 CABR厌氧反应器的启动研究
        3.2 新型折流式厌氧反应器CABR的动力学研究
        3.3 动力学参数对黑液处理效果的影响
        3.4 本反应器与其他反应器性能比较
    4 小结
第五章 结论
第六章 未来工作展望
参考文献
详细摘要

四、微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究(论文参考文献)

  • [1]化学机械浆黑液碱回收处理及反应机制研究[D]. 邢德月. 广西大学, 2020(02)
  • [2]温度对固定床反应器处理甘蔗糖蜜废水产甲烷的影响机理[D]. 武京伟. 中国农业大学, 2017(01)
  • [3]吸附/零价铁技术处理皂素废水中糠醛和硫酸根的实验研究与机理分析[D]. 李芙蓉. 中国地质大学, 2016(02)
  • [4]作物秸秆沼气转化潜力及厌氧种泥活性保存规律研究[D]. 李佳佳. 中国农业大学, 2014(08)
  • [5]木质素降解复合菌群强化处理草浆造纸黑液研究[D]. 郑玉. 中南大学, 2013(12)
  • [6]浅析造纸黑液的处理技术[J]. 武首香. 广州化工, 2012(13)
  • [7]山东某化纤废水处理工艺优化的研究[D]. 张润林. 山东大学, 2011(04)
  • [8]造纸工业废水处理的原理和方法[A]. 张安龙. 制浆造纸废水深度处理技术(讲义), 2010
  • [9]糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)降解棉浆黑液木质素的研究[D]. 赵丽红. 大连理工大学, 2008(09)
  • [10]嗜黑液菌的生物反应特性及应用研究[D]. 乔维川. 南京林业大学, 2007(02)

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微生物高温酸化处理高负荷棉浆黑液的研究
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