表面活性剂烷基糖苷促进活性污泥发酵生产短链脂肪酸的研究(5)
时间:2018-03-07 10:11 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.3.4 机械法 机械法的原理是利用剪切力破碎微生物的细胞壁。Ravard和Nagle[25]在87℃下将污泥用机械法预处理6~10min后，大大提高了其厌氧消化性能，88~90%的有机物能够转化为易降解有机物。 Harrison[26]采用球磨机进行机械预处理，剪切力由装置中的研磨玻璃珠产生，依靠叶轮转动产生的动能文持运作。虽然这种球磨机操作简单、工作效率高，但是在实际操作中能耗较大，因此应用受到一定的限制。 微波预处理是近几年出现的机械预处理法，同样由于其能耗较高，应用受到了一定的限制。 上述几种预处理方法，与传统的生物法相比具有很多优点，比如水解效率高、水解速率快、甲烷产量多等，然而由于其能耗高、操作费用高、腐蚀设备以及复杂的操作条件(如高温高压)等问题，而没有得到广泛的应用。 1.4 表面活性剂的种类及应用 1.4.1 表面活性剂的性质和种类 近几年来，表面活性剂逐渐受到人们的重视，它是一类具有两亲性的物质，一般分为离子型和非离子型两大类。在低浓度下它们吸附于两相界面上，能够改变界面性质，其中界面张力会显著降低，还会有乳化与破乳、润湿与反润湿、起泡与消泡以及在高浓度下能够产生增溶的作用[27]。 表面活性剂由疏水亲油的非极性基团和亲水疏油的极性基团组成，由于亲油基和亲水基的种类很多，况且基因与基因之间的连接方式各不相同，因此表面活性剂的种类数不胜数[27,28]。 溶于水后的表面活性剂，按照是否发生解离分为离子型或者非离子型，其中离子型又可分为阴离子型、阳离子型和两性表面活性剂。阴离子型在表面活性剂中所占比重最大，按亲水基不同主要分为硫酸脂盐类、磺酸盐类、磷酸脂盐类和羧酸盐类等；阳离子型是指在分子发生电离后亲水基（碱性氮原子、磷、硫等）带正电荷的表面活性剂，与阴离子型所带的电荷一正一反，若两者同时使用会形成沉淀，丧失功能；两性表面活性剂的分子一部分可溶于水，而另一部分易自水中逃逸，这种独特的分子结构决定了它具有两亲性。 1.4.2 表面活性剂的应用 一直以来，表面活性剂贯穿在人们的日常生活中，应用范围十分广泛，比如洗涤剂、造纸、化妆品、石油、印染、医药、农药等各个工业部门。近几年，人们逐渐重视表面活性剂在环境领域中的应用，其用量少、效果显著的特点受到了广泛的关注。 在水处理中表面活性剂的应用主要可分为三方面：（1）用作絮凝剂，这是利用表面活性剂的吸附架桥作用和双电层作用[29]，目前主要采用的是高分子絮凝剂。（2）作为乳化剂应用于液膜分离中。现已有资料表明，可以用此技术从废水中回收农药和稀土[30]，L-苯丙氨酸、苯胺等有机物[31]，镍、铜、铬、汞、钴、锌、铕等金属离子[32,33]。目前利用油相液膜技术回收废水中的有用物质已成为国内外的一个研究热点。（3）应用于浮选法水处理技术中。根据性质的不同，表面活性剂可分为捕收剂和起泡剂[34]，但表面活性剂的种类对分离效果有较大的影响。实验发现若将表面活性剂加入到含有少量金、银的废水中作起泡剂，那么从泡沫中就可以分离得到Au+和Ag+。 表面活性剂在对受污染土壤的修复中也表现出了很高的应用价值。由于其周期短、效率高，目前是土壤受到有机物污染的主要修复方法之一[35]。由于表面活性剂具有增溶、乳化、分散等作用，可使土壤中的有机污染物更易降解，如酚类、多环芳烃、联苯类、有机染料及苯胺类等[35]。陈玉成等[36]研究发现，SDS（阴离子表面活性剂）的存在可明显增强柠檬酸或EDTA对污泥中镉和铬的去除效果。除此之外，污泥的脱水性能也可用表面活性剂来改善[37,8,38]。 (责任编辑：qin) |