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    生物膜电极法降解硝基苯的研究
 

 

生物膜电极反应器是利用电催化促进生物降解而发展的一种废水处理技术。近年来,该法开始用于处理高NO3--N废水和生活污水,在处理难降解有机物等方面也显示出其特殊优势。生物膜电极上生物和电极紧密结合,形成了高效传质关系。同时,微生物及胞外酶均受到电极电位的影响。阴、阳两极分别形成的还原、氧化气氛,对有机物的酶催化水解、氧化还原等降解反应存在促进作用。

     机理研究阶段进行了反应器负荷提高、动力学参数测定、中间产物分析等实验。培养驯化阶段对反应槽进行接种和培养。淘洗沉淀后,撇去上清液,取污泥层倒入反应器,开启恒流电源,电流强度为5mA,反应温度为(36±0.5)℃,进行培养和挂膜,每天更新培养液,15天后开始在培养液中添加低浓度硝基苯,24h降解率高于90%,认为驯化培养成功。培养驯化时逐步脱悬浮污泥,培养完成后仅保留电极生物膜进行研究。反应器间歇式操作,以24h为周期每天更换培养液,培养液成分按实验需求配置。

     初始浓度为43 mg/L 时,养驯化后的生物膜电极对硝基苯的24 h 去除率可达94.52%。继续提高硝基苯初始浓度,实验得到峰值降解能力为296 mg/dm2·d。特征分析表明,降解为底物抑制的生物催化。质谱检测了硝基苯降解中间产物,降解中间产物的还原特征较为明显,说明硝基苯降解开环在阴极发生,微生物酶体系在阴极上的硝基苯降解途径为还原性,并推测了其开环途径为还原过程,阴极还原性对开环历程起到了关键性的影响,研究了硝基苯在生物膜电极上的降解规律。

 

 

 
 
 
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