外文文獻 外文翻譯 英文文獻 用固定化反應器快速處理制革廢水中難解有機及無機廢物

1、附錄1外文翻譯journal of environmental sciences.2005,17（4）: 681685用固定化反應器快速處理制革廢水中難解有機及無機廢物a. ganesh kumar, g. sekaran , s. swarnalatha , b. prasad rao摘要：tannerie縣排放的污水因難降解化合物存在，缺乏生物降解能力。本次調(diào)查利用化學自養(yǎng)活性炭氧化反應堆（caaco），即一個固定化細胞反應器培養(yǎng)自營菌處理制革廢水。處理方案包括厭氧處理，砂濾，并經(jīng)caaco反應堆處理化學需氧量，生化需氧量，總有機碳，揮發(fā)性脂肪酸和硫化物，降解率分別為86，95，81，71

2、和100。生化槽中多孔活性炭用于固定化合自營菌。難生物降解的化合物經(jīng)caaco處理后，用高效液相色譜法和紅外光譜技術檢測。關鍵詞：化學自養(yǎng)活性碳氧化 反應槽 內(nèi)消多孔滲水介質(zhì) 廢水處理 異生化合導言： 人造化合物用于復鞣工藝處理皮革抗微生物攻擊和承受熱沖擊。盡管他們被歸入有機化合物，他們?nèi)狈Φ纳锝到夥ㄓ捎谄涠拘孕再|(zhì)多樣性，因此可將其分布在厭氧/好氧反應器的廢水處理設施（洛赫爾，1991年）。有機合成化學品在鞣制使用過程中，如磺化單，雙和三核芳烴，磺化azoaromatic化合物，硫酸或sulphited長鏈脂肪酸等在廢水中逸出的主要由化學處理和二級生物處理單元操作解決（reemtsma ，1

3、993年，1995年）。大多數(shù)這些化合物可以抵制生物降解，因為這些化合物的代謝產(chǎn)物或其衍生產(chǎn)品是有毒的微生物（岡田，2000年）。 這些化合物主要是致癌，誘變和致畸的性質(zhì)。有毒有機物性質(zhì)由于其傾向滅活生物體可以通過吸附在細胞膜的方法（雨果，1977年），這可以防止它合成外細胞聚合物或誘導細胞壁破裂。 該化合物因難被微生物降解被稱為生物難分解或異化合物。那個溶解異化合物往往可以增加對替代磺酸芳香原子核分子。因此，這種化合物可以逃避厭氧/好氧生物處理使得細菌培養(yǎng)被迫暫停。然而，將其固定在合適的運載菌可以顯示出在降低難降解有機物對那些處在暫停狀態(tài)的細菌幾個方面的優(yōu)勢。 這一過程的研究中使用的固定組成

4、主要有chemoautotrophs芽孢桿菌。在孔活性炭中，裝在一個核反應堆稱為化療自活性炭氧化（caaco）。激活已被選定為反應床材料的反應堆因其巨大的吸附表面力和結構合適輔助材料的微生物，也可提供高吸附能力的有機化合物。那個活性炭有粗糙的表面和孔隙裂隙，這些微生物能夠解決難分解問題（morsen，1990年）。 活性炭填充床反應器能夠有效地降解高濃度廢水（羅倫佐，2004年）。因此，目前的首要目標調(diào)查研究的功效chemoautotrophs 固定化槽活性炭迅速徹底清除頑固或異化合物制革廢水。1材料與方法 本文中這些樣本的廢水排放是從制革廠通過caaco反應器處理后，通過初級澄清和厭氧處理系

5、統(tǒng)。 1.1活性炭制備及特性 選定的稻桿材料precarbonized在400，4小時的速度在10 每分鐘下減少溫度中進行的。碳的precarbonized當時受到化學活化作用必須使用氫酸作為活化劑。那個化學活化劑碳化碳比定為4.2 。由此產(chǎn)生的混合物被激活立式圓筒爐是在800下控制條件中進行的。 1.2化療自活性炭氧化 （caaco）反應堆，該caaco反應堆已取代傳統(tǒng)的生物污水處理系統(tǒng)，由于其較高的處理效率和生態(tài)影響小。在運行中孔活性炭的高度9.26厘米填補了粗笊籬的高度5厘米。所需的氧化廢水中的氧氣是有機物提供的，空氣壓力5 kg/cm2下通過空氣擴散放在反應床粗濾網(wǎng)。該caaco反應堆

6、的體積720立方厘米有內(nèi)部直徑5.5厘米和有效碳床體積220立方厘米是該項研究中所用。流程圖由單位業(yè)務厭氧沼氣池，砂濾和caaco用于治療制革廢水。這兩個厭氧消化和砂濾被認為是預處理步驟caaco進程。厭氧沼氣池改善物理清除懸浮固體和高度提高了生物轉(zhuǎn)化。在砂濾去除懸浮固體顆粒的廢水。那個出水后，砂濾處理的caaco反應堆。這些消化和過濾過程有助于轉(zhuǎn)變的有機或無機污染物環(huán)境可接受的氧化/還原過程。預處理后的制革廢水的步驟是饋入caaco在向下流動。氧氣/ cod的比值入口在caaco保持在1.0 。（圖略）1.3化學分析 制革廢水處理通過從初級池，厭氧處理，caaco，是分析化學氧化需氧量（co

7、d），有機碳總量（目錄），生物氧化的需求（生化需氧量），揮發(fā)性脂肪酸酸（揮發(fā)性脂肪酸） ， ph值使用標準的方法（ clesceri ，1989年）。崩潰的污染物被確認通過高高效液相色譜法（hplc）和傅立葉變換紅外光譜（ ft - ir ） 。 1.4表面形貌 表面形貌進行，樣本中孔活性炭和化合自迎菌固定化介孔碳使用低軌jeol掃描電子顯微鏡后，涂有金黃金濺射設備。 1.5傅里葉變換紅外光譜（紅外） 出水樣品之前和之后caaco治療真空狀態(tài)下被干燥的殘留顆粒在壓力約1兆帕級的光譜與紅外光譜。表面官能團進行了分析，以確定改變使用運輸署埃爾默紅外光譜儀。 1.6高效液相色譜法（ hplc ） 出

8、水樣本量50毫升之前和之后caaco治療離心去除粗固體和干在玻璃坩堝真空。完全干燥后，免費樣品的水分，然后提取甲醇和篩選。經(jīng)過篩選的樣本注入沉包c18分析列使用甲醇：水（50:50）為流動相，以流速為1毫升/分鐘的高效液相色譜儀檢測。2結果與討論 2.1特性碳 碳的特點表明，碳的百分比是48.45和它的脫色力22毫克/克這得到了低碳鋼面積220平方米/ g和毛孔都在孔范圍。 2.2催化氧化的制革廢水 污水經(jīng)過初級處理，厭氧治療和caaco治療進行了分析化學污染參數(shù)。bod / cod的比值未經(jīng)處理的廢水可生化指標的措施廢水為0.31表明，廢水少服從污水生物處理。貧生物降解的廢水是由于存在單，雙

9、和三核磺化芳香族化合物在廢水。該cod/so42-比值廢水中的范圍為2.0 -2.7 ，如此高的比例不贊成甲烷生存不是硫酸鹽還原菌（儲）更喜歡在無氧環(huán)境（埃爾克，1996年;鏡頭， 1998年） 。自由能由發(fā)酵有機化合物使用硫酸鹽作為電子受體，形成硫化物不是甲烷，作為最終產(chǎn)品得多更青睞（ kjeld ， 2003年） 。這是顯而易見的特點廢水排放從上流式厭氧瀉湖的拘留時間2.8天。表明，硫化物含量厭氧廢水增加了188 47毫克/升以上的主要治療廢水和硫酸含量的厭氧廢水下降到1113 199 mg / l時為965 190毫克/升那個同樣的結果還觀察到馬蒂亞斯，顯示有機和無機硫化合物轉(zhuǎn)換硫化物在

10、厭氧處理的污水（馬蒂亞斯，1998年）。厭氧消化過程中的硫酸鹽，豐富的硫化物生產(chǎn)廢水（布蘭迪斯，1981年; ingvorsen ，1984年）和一小部分（ f ）的總硫化物生產(chǎn)中保留水相的可溶性形式和剩余硫化物（ 1 - 女）占用氣相形式的氫硫化物。分數(shù)硫化物，它存在于水相作為一個功能的ph值是由表達。 表1特性的碳基催化劑樣品編號參數(shù)值123456789101112131415碳氫氮灰粉含量容重水分含量灰分含量水溶物易溶于酸性物質(zhì)ph脫色力苯酚含量離子交換力面積比孔徑m48.45%0.7%0.1%51.8%0.405g/ml3.8%40%質(zhì)量0.428%3.908%6.6622mgg3.1

11、8mg/g0.015mg/g220m2/g2010-10f= 1 + k/10(-ph)(-1)（1）凡k的速率常數(shù)。該濃度的硫化氫氣體中相是由（硫化氫）g= （1 -f） saq (2-)/（2）是海倫常數(shù)，1.7。 表2特征制革廢水在不同階段的治療樣本編號參數(shù)值1 ph值2化學需氧量mg/l3生化需氧量mg/l4鉻mg/l5硫化氫mgpl6硫酸mg/l7揮發(fā)性脂肪酸mg/l8碳酸氫銨mg/l 原料 5.49 0.723260 9601013 3471235 411 20 2.312064021180 368211 146初級凈化10.820.661920 509689 171735 200

12、12 4.9 1113 199 1363 354100 45厭氧處理7.8 0.531820 448 412 127673 143188 47965 190609 202 627 246caaco處理7.2 0.61471 9952 18239 56 0 728 90 338 89160 73減少百比-85.5 94.980.6100 39.671.4 24.2 表3中的數(shù)據(jù)質(zhì)量平衡中的硫厭氧消化處理制革廢水。的代數(shù)和硫化物在水相和硫化物的氣相使生產(chǎn)總硫化物（195毫克/升）。預期硫酸鹽含量廢水厭氧處理后的之間的區(qū)別主要澄清硫酸廢水和硫酸相當于硫化物代（1113年- 585 = 528 mg

13、/ l時）。代數(shù)區(qū)別實際和預計硫酸鹽含量后的廢水厭氧發(fā)酵（965-528 = 437mg/l時）顯示，有一個新一代的范圍從硫酸磺化有機化合物在厭氧消化。大幅度增加自由硫酸應已產(chǎn)生從有機化合物的磺化過程中廢水中厭氧消化。代謝的磺化有機化合物（合成和染料）涉及的主要步驟組成的sulpholysis可能通過酶裂解的磺酸組從芳香核，可能是合理的解釋為增加自由硫酸鹽含量廢水厭氧處理后。該支隊磺酸組從有機基質(zhì)便利羥基化合物進行進一步納入碳代謝導致減少生物無效。 厭氧處理的廢水進一步處理caaco反應堆。的概念，加強了技術是：（1）固定的生物體中的承運人矩陣將允許高密度保持在一個生物反應器因此反應速率的增加

14、；（2）減少平均自由程的生物催化劑，以提高基板利用酶的底物；（3）減少細胞合成使用生物（化合自營菌）與低產(chǎn)合作效率。在介孔碳。那個降解有機物的固定化細菌培養(yǎng)的活性炭的組合發(fā)生的物理吸附和生物降解（ehrhardt ，1989年）。固定化細菌能夠在缺氧區(qū)片段到簡單的有機物和化合物的細菌好氧區(qū)執(zhí)行氧化有機物。除了細菌氧化，催化氧化也是在積極的促進網(wǎng)格的碳矩陣?；钚蕴勘Ｗo生物體的毒性作用的有機物（morsen，1990年）。有機物的吸附脫附，彌漫出碳，之后可以被代謝。解吸的速度取決于培養(yǎng)狀況，流體動力學，代謝活性生物體和密度的顆粒（fan，1990年）。 表3 質(zhì)量平衡中的硫廢水的厭氧消化出院皮革工

15、業(yè)硫酸鹽含量（單位：mg/l）物質(zhì)含量初級澄清s2-在氣態(tài)相厭氧反應堆s2-在水溶液中相厭氧反應堆總硫化物生成利用硫酸為中s2-生成的預計硫酸厭氧廢水實際硫酸厭氧廢水硫酸變化11136.4188195585528965437 此外，燃燒熱釋放有機物的活躍的位置將用于激勵的有機分子越過活化能屏障，通常決定利率的任何化學反應（約翰，2004年）。 分子的自由移動也受到表面吸附力的限制，它們停在某處因此能量消耗主要用在跨越性的運動上這被認為是主要的組成部分方向的分子，是降低到最大程度。那個部分氧化有機分子是需氧氧化低燃燒熱好氧微生物固定在口的小孔，從而為細胞提供能源合成減少，因此，生物質(zhì)產(chǎn)量下降。由

16、于生物體是在固定化國家的能源開支方面擴散有機分子和氧氣從散裝液體蜂窩矩陣最低相比，暫停生長系統(tǒng)。進一步活性炭有助于緩沖能力的固定化微生物系統(tǒng)吸附酸性和堿性化合物，以及豐富溶解氧（巴爾德奧夫，1993年）。 因此，節(jié)約能源的固定化國家提高了利率降解有機物廢水遠大于懸浮生長系統(tǒng)。所以，一些可供氧化有機化合物活躍的位置仍保持是一個常數(shù)，而去除廢水中溶解污染物的比例也基于穩(wěn)定。 從caaco反應器中排放廢水的特性列在表2 。處理過的廢水的bod為52 18 mg/l,cod為471 99mg/l 。有趣的是，觀察到硫酸鹽含量caaco處理的污水，而厭氧治療是減少到960 190 mg/l為728 90

17、油制氣屬揮發(fā)性脂肪酸的含量降低到609 202 mg/l 338 98 mg/l。二級生物處理除去廢水的主要化學污染物的濃度體現(xiàn)在對cod，bod和toc。 2.3有幫助的證實 ftir分析干制革污水進行了400 -4000 cm - 1處。有廣泛的信封中的較高的能源地區(qū)2900年和3900cm - 1處，這是分配給-oh伸展的h2o ，-cooh和-nh伸展。在場的情況下烷基團體出水三方也證實了對稱和非對稱伸展模式-ch2團體低于3000cm- 1 。在c=o伸展，-nh彎曲，c-n彎曲振動和-ch2還制作了1200到1800cm- 1寬波段。那個密集帶地勢略高于1000厘米- 1是由于-c

18、oo-和烷氧震動。烷基，羰基和氨基酸團體似乎是減少在更大的程度caaco處理。 取消高分子重量化合物相應的保留時間2月2天3.68分鐘。失蹤以上高峰和出現(xiàn)新的高峰，保留時間在1.93分鐘hplc圖譜表明，超高分子量廢水中有機物可能是生物轉(zhuǎn)變成較小的化合物化合自營菌。3結論 對排放的污水鞣產(chǎn)業(yè)缺乏生物降解因異生化合物在相當大的濃度。處理后的出水通過初級澄清，厭氧反應器和化合自營菌固定化細胞反應器稱為caaco反應器中刪除所有污染參數(shù)，如化學需氧量，生化需氧量，目錄，揮發(fā)性脂肪酸和硫化物分別由86，95，81，71和100。從以上結果如下結論：該chemoautotrophs固定化細胞反應器高度有

19、效的化學需氧量，生化需氧量，總有機碳，揮發(fā)性脂肪酸和硫化物去除率短期內(nèi)保存期限。降解效率的固定化細胞反應器不變的是沒有改變的廢水力量。該有機物去除率下降的主要原因是固定養(yǎng)細菌在孔米糠活性炭，而不是暫停形式。去除率也證明了內(nèi)在之間的關系活性炭和細菌，并還突出了適用性米糠活性炭，以實現(xiàn)一個穩(wěn)定狀態(tài)和更高的效率在連續(xù)模式制革廢水處理過程。 致謝：作者感謝主任中央皮革研究所和科學理事會 和工業(yè)研究委員會（ csir ）鼓勵和提供 所有的設施來進行這個工作。 參考文獻 1baldauf g, 1993. removal of pesticides in drinking water treatment

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