pH值對(duì)“Fe0-厭氧微生物”耦合體系降解2,4,6-TCP的影響及特性研究.pdf

1、本課題組已有研究表明“Fe0/厭氧微生物”耦合體系處理氯代有機(jī)物具有顯著優(yōu)勢(shì),并對(duì)其影響因素做了較多研究,但就pH值對(duì)體系降解效率、過(guò)程pH值等的影響及機(jī)理研究尚不深入。本論文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上,以2,4,6-三氯酚為目標(biāo)污染物,在“Fe0/厭氧微生物”耦合體系中設(shè)置不同初始pH值,研究降解過(guò)程pH值的變化,考察初始pH值對(duì)降解效果的影響,對(duì) Fe0腐蝕和微生物形態(tài)的影響;利用緩沖溶液手段設(shè)置體系的穩(wěn)定pH值,進(jìn)一步考察pH值對(duì)目

2、標(biāo)污染物降解過(guò)程的影響;在不同初始pH值條件下擬合目標(biāo)污染物的降解動(dòng)力學(xué)模型;通過(guò)捕捉中間產(chǎn)物推斷目標(biāo)污染物的降解路徑。以上研究結(jié)果表明:
　　(1)從厭氧污泥中可以誘導(dǎo)出含有降解2,4,6-TCP酶體系的微生物,具有降解2,4,6-TCP的潛力。污泥馴化過(guò)程中揮發(fā)酸含量為425mg·L-1,無(wú)有機(jī)酸積累;脫氫酶活性最高為32μg(mL·h)-1。馴化污泥耐受2,4,6-TCP毒性的極限濃度為110mg·L-1。
　　(2)

3、初始pH值對(duì)“Fe0/H2O”體系、厭氧微生物體系和“Fe0/厭氧微生物”耦合體系降解2,4,6-TCP的效果有重要影響,三種體系最佳初始pH值分別為5.0、9.0和8.0,相應(yīng)去除率分別為20％(144h)、100%(144h)、100%(72h)。
　　(3)穩(wěn)定(緩沖)pH值條件下,體系過(guò)程pH值能夠得到有效控制,在酸性環(huán)境中Fe0腐蝕過(guò)快,氫分壓過(guò)高,抑制微生物的生長(zhǎng);在過(guò)堿性條件下,Fe0基本不發(fā)生腐蝕,微生物活性因體系

4、的高堿性而受到抑制;在中性偏堿范圍內(nèi),Fe0緩慢腐蝕放氫,可以促使脫氯微生物代謝并加快降解2,4,6-TCP。
　　(4)不同初始pH值條件下,“Fe0/H2O”體系過(guò)程pH值總體呈升高趨勢(shì),而且初始pH值越低Fe0腐蝕反應(yīng)越快,過(guò)程pH值上升越快;厭氧微生物體系過(guò)程pH值總體呈下降趨勢(shì),微生物能夠?qū)⒊跏紁H值調(diào)低;而在“Fe0/厭氧微生物”耦合體系中,Fe0與厭氧微生物對(duì)體系過(guò)程pH值有互補(bǔ)調(diào)節(jié)的協(xié)同作用,能將過(guò)程pH值調(diào)節(jié)到適

5、宜微生物生長(zhǎng)的范圍(pH值=8.0-9.0)。
　　(5)在不同初始pH值條件下,Fe0腐蝕產(chǎn)生的溶解鐵以Fe2+為主(90 mg·L-1左右),并有少量的Fe3+生成(10 mg·L-1左右)。投加100 mg·L-1 Fe2+、pH=9.0時(shí),厭氧微生物對(duì)2,4,6-TCP降解效果提高顯著,微生物量增長(zhǎng)幅度較大,脫氫酶活性也較高。
　　(6)Fe0對(duì)體系中厭氧微生物有富集作用,并且能夠影響脫氯微生物形態(tài)的變化。