生物膜电极法降解水中2-萘酚的影响因素

生物膜电极法降解水中2-萘酚的影响因素Ｖｏｌ．３８高等学校化学学报Ｎｏ．５２０１７年５月ＣＨＥＭＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＥＳＥＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ８５５～８５９ｄｏｉ：１０．７５０３／ｃｊｃｕ２０１６０７５４生物膜电极法降解水中２⁃萘酚的影响因素王璇，陈启元（内蒙古自治区环境污染控制与废物资源化重点实验室，内蒙古自治区煤化工废水处理与资源化工程技术研究中心，内蒙古大学生态与环境学院，呼和浩特０１００２１）摘要以２⁃萘酚为目标污染物，在对比电化学法和微生物法降解效果的基础上，研究了隔膜式电解体系中基体材料性质、电解池隔膜种类、温度和电流密度对生物膜电极法降解２⁃萘酚作用效率的影响．结果表明，生物膜电极法相比传统的电化学法和微生物法对２⁃萘酚类污染物的去除有一定优势，其作用效果与微生物生长状态有直接关系．以碳毡为基体的生物膜电极降解效果起始阶段优于钛网基生物膜电极，但一段时间后钛网基生物膜电极降解性能更稳定．阴离子交换隔膜电解池体系对２⁃萘酚的降解效果优于阳离子交换隔膜电解池体系，３５℃条件下０性污泥为菌源，提取并驯化有效菌株．首先对实验中所用的玻璃仪器及溶液进行高压灭菌处理，实验操作在超净工作台内完成．将活性污泥稀释，经多次分离、筛选、驯化后得到优势降解菌株，将菌浊液置于冰箱保存，用前活化处理［９］．将生物膜电极的基体材料在３０％（体积分数）盐酸溶液中浸泡２４ｈ，至钛电极表面呈现灰白多孔的状态且碳毡表层无明显杂质存在，以充分去除电极表面的污垢和氧化层．用铜丝固定电极，并用强力胶和生料带调整有效电极面积的大小．以１％接种量将菌浊液接种到含１００ｍｇ／Ｌ（ＮＨ４）２ＳＯ４，１０ｍｇ／ＬＣａＣｌ２，１２ｍｇ／ＬＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ，１００ｍｇ／ＬＫ２ＨＰＯ４，５０ｍｇ／ＬＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ，４００ｍｇ／ＬＮａＨ２ＰＯ４，１２ｍｇ／ＬＭｎＳＯ４和５０ｍｇ／Ｌ２⁃萘酚的富集培养液中，于３５℃、１００ｒ／ｍｉｎ摇床培养，每４ｈ取样测定吸光度，监测菌株生长状态．以１％接种量取对数生长期的菌浊液接种到图１所示模拟实验隔膜电解池阴Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｐｐａｒａｔｕｓ１．Ｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｅｏｒａｎｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｅ；２．Ｔｉ／ＰｂＯ２ａｎｏｄｅ；３．ｂｉｏｆｉｌｍｅｌｅ