【摘 要】
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利用硫酸盐还原菌(SRB)生物膜法处理含重金属硫酸盐废水是一门新兴的废水处理技术,目前的研究主要集中在工艺条件优化和效果考察上,关于SRB生物膜的内部结构以及传质动力学的
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利用硫酸盐还原菌(SRB)生物膜法处理含重金属硫酸盐废水是一门新兴的废水处理技术,目前的研究主要集中在工艺条件优化和效果考察上,关于SRB生物膜的内部结构以及传质动力学的研究很少有人涉及。本文通过激光共聚焦显微镜研究了SRB生物膜的内部结构,在实验的基础上对SRB生物膜生长及传质动力学进行了研究,并建立了描述SRB生物膜传质的数学模型。研究结果表明, SRB生物膜宏观上呈平板状,表面相对平坦,但是内部结构复杂,存在很多的空隙和孔道;连续反应器中SRB结膜方式主要为细菌堆积;间歇反应器中SRB结膜方式主要为细菌呈丝状缠绕;一定的液相流速可以导致SRB生物膜结构更加致密。SRB生物膜的增长过程可以分为五个阶段:附着期、适应期、生长期、稳定期和衰落期,其中对SRB生物膜形成起关键作用的是附着期和生长期。SRB生物膜在附着期的膜附着动力学可用来描述;在生长期的生长动力学基本满足Monod方程。底物浓度和液相流速对SRB生物膜传质都有重大的影响,在稳态SRB生物膜系统中,底物的去除速率随底物初始浓度的增大而提高,底物比去除速率随HRT的增长呈指数衰减趋势下降,而随生物膜表面流速的增大呈线性关系升高。通过对SRB生物膜结构的研究及各种数学模型的对比,发现一维扩散-反应理论模型可以很好的满足工程实际的需要,在此基础上得出了稳态下厚层SRB生物膜膜内平均扩散传质系数的计算方法,并提出了SRB生物膜内双向传质的概念模型。m f =mfe(1 ?e?at)
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