紫外輻射加速喹啉的生物降解和礦化.pdf

1、由于每年都有大量喹啉進入環(huán)境系統(tǒng)中，所以對喹啉廢水的降解研究日益受到重視。生物法降解喹啉時，微生物生長會受到抑制，影響降解效率，研究借助光解與光催化法對喹啉預(yù)處理，用以緩解喹啉對微生物的抑制，再研制一種氣升式內(nèi)循環(huán)紫外光解與生物降解耦合反應(yīng)器，通過該反應(yīng)器將紫外輻射光解與生物降解有效地組合為一體，試圖實現(xiàn)高效地降解喹啉。
　　 對于借助于光解與光催化法緩解喹啉對微生物的抑制的研究，實驗采用搖瓶作為生物反應(yīng)方式，ILPBR作為預(yù)處

2、理反應(yīng)器。分別采用單獨生物降解(B1)、光解與生物降解分步耦合(P/B1)和光催化與生物降解分布耦合(P/TiO2/B1)的方法對不同濃度的喹啉進行間歇式降解實驗，了解喹啉的降解狀況、礦化程度以及微生物的生長狀況，并且用動力學模型描述微生物比生長速率與喹啉初始COD濃度的關(guān)系，結(jié)果表明：
　　 (1)利用紫外光解與生物降解分布耦合(P/B1)、光催化氧化與生物降解分布耦合(P/TiO2/B1)能明顯緩解喹啉對微生物的抑制作用，進

3、一步提高喹啉的降解速率和礦化程度，若用從小到大的順序排列，則：B1< P/B1< P/TiO2/B1。
　　 (2)采用Aiba模型模擬方程，通過分析動力學參數(shù)發(fā)現(xiàn)，通過紫外光解或光催化的預(yù)處理之后，抑制常數(shù)分別降低了約23.9％和26.1%，同時最大降解速率也提高很多。這說明預(yù)處理之后可以大大緩解喹啉對生物的抑制，同時也提高了微生物的生長速率。
　　 在紫外輻射與生物膜同步耦合降解喹啉的研究中，分別采用單獨光解(P)、

4、單獨生物膜降解(B)以及光解與生物膜降解同步耦合(P&B)的方法對不同濃度的喹啉進行間歇和連續(xù)的降解實驗，了解喹啉的降解規(guī)律以及礦化程度，用動力學模型描述10min的降解初速率與初始喹啉濃度的關(guān)系，并分析在紫外光照射下生物膜上微生物的特性變化。此外，用光解與生物膜降解分布耦合(P/B)的方法間歇式降解200mg/L的喹啉溶液，與該濃度的同步耦合實驗進行比較，探討紫外輻射時間對喹啉降解的影響。結(jié)果表明：
　　 (1)使用ILPBR

5、新型一體式反應(yīng)器，使生物在紫外光照下仍具有良好的活性，有效的將紫外光照和生物膜方法結(jié)合為一體，從而能夠緩解有機物對生物膜的抑制作用，提高降解有機物的效率。
　　 (2)間歇實驗和連續(xù)流實驗結(jié)果都表明，紫外光解與生物膜耦合對喹啉的降解作用好，此外，喹啉的體積去除負荷也明顯地高于單獨的生物膜降解和單獨的紫外光解，對喹啉的礦化程度也有所提高。
　　 (3)可用Haldane模型描述喹啉的生物膜降解、紫外光解與生物膜同步耦合降解

6、。當紫外光解與生物膜耦合之后，抑制常數(shù)降低了36%左右，最大降解速率也提高近1倍，進而提高喹啉的降解速率。
　　 (4)通過分子生物學的分析以及結(jié)合喹啉的降解速率實驗，生長在醛化纖維載體中的生物膜菌群在紫外逆境條件下其組成發(fā)生改變，但存活的微生物依然保持了對喹啉的降解活性。
　　 綜上所述，通過光解或光催化降解后的喹啉對微生物的抑制性得到緩解，研制出ILPBR新型一體式反應(yīng)器，采用光解與生物降解組合的方法對處理喹啉廢水具