导　　师： 种云霄;余光伟

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 反硝化过程是碳氮地球化学循环的一个重要环节，对于维持环境中碳氮的平衡具有重要的意义，同时也是目前多种污水处理的常用的脱氮方法。水中重金属可能抑制反硝化菌细胞生长，并降低反硝化酶的活性，从而影响反硝化效率。亚铁氧化反硝化，又称亚铁氧化硝酸盐还原(Nitrate-dependent anaerobic ferrous oxidizing,NAFO)是指特定功能的微生物类群将亚铁氧化和硝酸盐氮还原相耦合的代谢过程，反应过程中，硝酸盐氮主要被反硝化为氮气，亚铁被氧化为三价铁氧化物。由于三价铁氧化物对重金属的吸附性能，使得NAFO具有耐受及去除重金属潜力。本研究的目的是探索亚铁氧化反硝化过程对重金属的耐受及去除的特点，最终为NAFO过程用于污水脱氮及重金属去除技术的研究提供理论依据。研究结果如下：　　（1）较高浓度的Cd对普通异养反硝化和NAFO反硝化的脱氮均有一定的抑制作用。其中，以亚铁为电子供体的NAFO系统对Cd的耐受性更强，相同Cd浓度下，比普通异养反硝化系统反硝化脱氮速率更高。NAFO通过对重金属去除降低Cd的毒害作用。　　（2）悬浮培养NAFO反应生成的固体颗粒产物是一种无定形的Fe-细胞的复合物，主要成分为Fe（Ⅲ），也是两性电解质，等电点（pHpzc）为8.82±0.25，颗粒比表面积为10.9m2/g，孔径在2.5nm和4.5nm之间，是典型的介孔材料，表面存在氧化铁羟基和羧酸、酰胺等有机官能团以及沉积的磷酸根。　　（3）在合适的pH条件下，NAFO固体颗粒对重金属Pb，Cd，Zn和Ni的吸附去除能力强，在pH4至7的范围内，Pb和Cd的去除率高于95%，pH从5增加到8，Zn的去除率保持在98%以上，Ni的平均去除速率在pH6时达到90%至99%。对各重金属的吸附动力学和热力学曲线，分别可以用准二级动力方程和Freundlich等温线方程进行很好的拟合。NAFO固体颗粒是�

关 键 词： 污水脱氮 亚铁氧化 反硝化过程 重金属 吸附性能

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