论文开题报告：磁性聚（St-GMA）微球固定化铁还原菌还原FeⅢ(EDTA)2-性能及化学抑制固定化扩散动力学研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　化工学院　　　　　　　　　　　　专业班级：　环境工程

课题名称 《磁性聚（St-GMA）微球固定化铁还原菌还原FeⅢ(EDTA)2- 性能及化学抑制固定化扩散动力学研究》


1、本课题的的研究目的和意义：

氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一，研究治理NO*污染控制，特别是NO治理是当前大气污染防治研究的主要方向之一。
在现代烟气脱氮技术中，生物法因工艺设备简单、能耗低、处理费用少、效率高、无二次污染等优点，受到广泛关注，成为近年来烟气脱氮领域研究热点。但NO*中的主要成分NO难溶于水，无法进入到液相介质中被微生物转化，导致脱除效率降低，使得生物法应用受到限制。因此，结合络合吸收法和微生物法的优点，提出了络合吸收结合生物还原脱除NO*的方法（即BioDeNO*），即首先用一种络合吸收剂，如FeⅡ(EDTA) 1-溶液，络合吸收烟气中的NO生成FeⅡ(EDTA)-NO，从而使NO从气相转移到液相，再利用反硝化微生物以乙醇或其它有机物为电子供体，将前述反应生成的Fe
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过采用化学或物理的方法将微生物定位于磁性固定化载体的限定空间区域内，在固定化反应结束后，再利用外部磁场对其进行分离，实现微生物保持活性并可以反复使用的固定化技术，该技术有以下优点：（1）有利于提高生物反应器内微生物的浓度和纯度，缩短反应所需时间，降低处理设施的工程投资；（2）有利于反应器的固液分离，反应易于控制，污泥产生量少；（3）通过外加磁场的调整改变微球的分布情况，利于反应的进行。
磁性微球的制备方法主要有包埋法，单体聚合法，化学转化法
包埋法：包埋法是制备磁性高分子微球最早的一类方法。它是运用机械搅拌、超声分散等方法使磁性微粒均匀分散于天然或合成高分子溶液中，通过雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段得到磁性高分子微球。由于磁性Fe3O4为亲水性微粒，所以包埋的高分子一般也要为亲水性分子，否则很难将磁性微粒完全包裹。包埋法得到的磁性高分子微球主要是通过范德华力、氢键、配位键或共价键等作用，使得高分子链缠绕在Fe3O4颗粒表面，形成聚合物包被，得到磁性高分子微球[4]。
单体聚合法：由于包埋法存在诸多缺陷，能制得粒径分布较窄、规整球形的单体聚合法就应运而生了。单体聚合法是在磁性粒子和有机单体存在的条件下，根据不同的聚合方式加入引发剂、表面活性剂、稳定剂等物质聚合制备磁性高分子微球的方法。单体聚合法合成磁性高分子微球的方法主要有悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合(无皂乳液聚合和种子聚合)、辐射聚合等。单体聚合法成功的关键在于确保了单体的聚合反应在磁粒表面顺利进行。因为很多有机单体疏水性很强，难以与磁核的亲水表面紧密结合，所以往往要对磁粒表面进行预处理，使其表面具有一定的疏水性，或适当改变聚合体系的有机组成，以利于聚合的进行[5]。
(l)悬浮聚合：首先将单体、引发剂、无机物、水等通过均化器分散均匀，然后在适当的条件下聚合。
(2)乳液聚合：乳液聚合是目前应用较多的一种制备磁性高分子微球的方法，它还包括无皂乳液聚合、种子乳液聚合等方法。
(3)分散聚合：利用一般的乳液聚合技术难以得到粒径大于1μm的磁性高分子微球，而当磁性高分子微球用于细胞分离、固定化酶等领域时，为了能在磁场下快速分离，大多希望使用粒径大于1μm的磁性高分子微球
化学转化法：化学转化法又被称为浸渍法或原位法。化学转化法是指先合成均一的多孔有机聚合物微球，微球中含有-Cl、-CHO、-NO2、-COOH、-SO3H等官能团，均匀地镶嵌于微球的表面和孔洞中，然后将此合成出来的带有多孔的高分子微球浸渍在一定浓度的Fe2+和Fe3+离子混合液中，使聚合物微球在铁盐溶液中溶胀、_，再升高pH值，得到铁的氢氧化物，最后升温到适当的温度，即可得到含有Fe3O4微粒的磁性高分子微球[6]。

磁性微球制备过程中反应的温度，PH，搅拌强度等对对于微球的形貌以及粒径，粒径分布都有显著影响。 有研究表明，在较高的搅拌速度下，制备的微球表面光滑，微球之间黏连较少，而且当搅拌速度低于500r/min，油相无法被充分分散，微球之间黏连严重，另外如果温度过高会导致油相溶剂挥发过快，未经过充分分散就固化成球，所得的产品变形率比较高，但如果温度太低，油相溶剂挥发太慢，油滴固化时间长，产品也容易变形，黏连。

关于最佳降解条件的确定及耐受性的研究 ，王静，王竞，周集体等人曾在《固定化混合菌好氧生物降解硝基苯的特性及动力学研究》中通过改变载体投加量，设置不同降解





条件（微生物接种量，降解温度，降解PH等）对游离菌与固定化菌对硝基苯降解率进行
一系列研究，就最佳载体投加量，最适温度，最适PH的确定做了相关实验，并对固定化菌对硝基苯的耐受性进行研究，结果表明与游离菌相比，固定化菌对硝基苯的耐受性有显著提高。这是由于经固定化后，微生物在大孔网状载体内、单位空间内的生物量大大增加，形成了许多微菌落，他们可以起到相互保护的作用；扩散作用使得硝 ……（未完，全文共6117字，当前仅显示2148字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：磁性聚（St-GMA）微球固定化铁还原菌还原FeⅢ(EDTA)2-性能及化学抑制固定化扩散动力学研究》）