吡啶降解特效菌群的构建与应用(2)
时间:2018-03-21 09:59 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2含吡啶废水的治理方法 目前国内外对含有吡啶废水的主要治理方法有物理法、化学法和生物降解法。其中物理法包括树脂吸附法、溶剂萃取法等。化学法包括超临界水氧化法、催化湿式氧化法、光催化降解法、共沸精馏法等。 1.2.1物理法 1.2.1.1树脂吸附法 树脂吸附法是利用自制的吸附树脂，对吡啶类化合物进行物理处理。吸附树脂具有强吸附能力，吸附容量大，而且易再生，运行成本低廉。但如果含盐太高则比较困难，离子会干扰树脂对吡啶的交换[3]。 1.2.1.2 溶剂萃取法 相比于共沸精馏法，溶剂萃取法要更节能。溶剂的选择是溶剂萃取法的关键，既要满足对溶质有较大的溶解度，又要与水不互溶防止对水产生二次污染。有研究表明萃取水中的吡啶，采用生物柴油做萃取剂既有利于吡啶的循环利用，又可改善废水的可生化性[4]。 1.2.2 化学法 1.2.2.1 超临界水氧化法 超临界水氧化法中非极性溶剂具有高扩散性和优良的传递性能，并且含有大量高化学活性、强氧化性的羟基(HO)，这些羟基使得RH的脱Ｈ速率非常快，效率也较高。所以，超临界水氧化法对于降解有机废物是一种反应速率快，处理效果好的方法[5]。 而且，超临界水氧化反应在高温高压的条件下会使有机物、水和氧之间的共价键发生断裂，形成具有高活性的，几乎能与所有含氧化合物反应的自由基(HO)。经过该方法的处理，吡啶环中的Ｎ最终会以Ｎ2的形式排出，或形成了少量的硝酸盐[5]。 1.2.2.2 催化湿式氧化法 对于高浓度且难降解的有毒有害废水，催化湿式氧化法是一种有效的高级化学氧化处理技术[6]。在催化剂的作用下，废水中的有机物及氨在一定的温度和压力下经空气分别氧化分解为CO2，H2O及N2等无害物质，从而使污水得到净化。催化湿式氧化法流程简单，占地面积小，而且净化效率高，不产生剩余污泥，同时还可以脱色、除臭及杀菌消毒。这一技术在20世纪90年代初期已经达到了工业化水平[7]。 1.2.2.3 光催化降解法 TiO2光催化降解有机污染物是一种理想的环境治理技术，该技术可将许多难降解的有机物如染料、杂环化合物、染料、卤代物等完全降解为水、CO2和无毒氧化物。该方法适用面非常广，反应条件温和，具有降解效率高，耗能低，操作简便，无二次污染等特点[8]。 1.2.2.4 共沸精馏法 吡啶类废物不经处理直接排放于水体中不仅会对环境产生严重的危害，而且还会带来很大的经济损失。通过共沸的方法回收吡啶，可以有效的防止该类问题的产生。共沸精馏法是从废水体系中的物质通过精馏分离出纯度较高的吡啶，然后实验可得其最佳操作条件。有实验结果表明采用共沸精馏法回收吡啶可使单批回收率在90.0%以上，吡啶纯度高达99.5%以上，而且脱水剂在操作过程中几乎没有损失，其中水的质量分数在0.1%以下，还可循环利用[9]。 1.2.3 生物降解法 微生物在好氧和厌氧的条件下都可以利用吡啶及其衍生物[10]，但关于吡啶的生物降解途径的研究目前还集中在好氧降解方面。很多研究表明微生物通过生物降解能够将吡啶类化合物转化为无机物，但是吡啶在降解的过程中环裂解的机制还没有被揭露。学者们根据吡啶好氧降解过程中已检测到的代谢产物，推测吡啶好氧生物降解可能遵循两种途径[1]：一种途径是微生物直接还原有机物，有机物发生羟基化反应，另一种是有机物先发生羟基化反应，然后再被微生物还原。 (责任编辑：qin) |