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《合肥工业大学》 2010年
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凹凸棒石粘土固定化辣根过氧化物酶处理废水研究

高睿君  
【摘要】:本文以凹凸棒石粘土(简称“凹土”)为原料,水玻璃为绞结剂,淀粉为造孔剂,研究制备了用于辣根过氧化物酶固载的复合凹土,并对影响载体散失率的各种因素进行正交实验,确定了最佳载体制备条件;通过单因素平行实验,确定了固定化HRP的最佳条件、降解苯胺与硝基酚的最佳条件以及固定化HRP的重复使用性能;通过Lineweaver-Burk线性拟合初始硝基酚浓度与反应速度的关系,确定了固定化HRP降解硝基酚的动力学方程、最大反应速度Vmax以及米氏常数Km。 实验结果表明:凹土与水玻璃和淀粉的质量比为100:12:20,造粒于550℃马弗炉中煅烧时间2 h,此时固定HRP的载体具备高机械强度;固载的工艺条件为常温,固定时间1.5 h,单位活度载体量1.5 mg/U,pH值5.0;固定化酶降解苯胺废水反应时,反应时间为1.5小时,不需要缓冲体系控制pH值,每毫升100mg/L的苯胺废水需要4.8U的固定酶,H2O2与苯胺的摩尔比为1.2:1;在此条件下固定化HRP可以重复使用4次,并均能维持90%以上的苯胺去除率。固定化HRP处理硝基酚废水的最佳条件为反应时间1.5 h,每毫升100 mg/L的硝基酚废水需6.0 U的给酶活(按固定率为95%计算,固定酶活为5.7 U),H2O2与硝基酚的最佳化学计量比为1.2:1;固定化HRP具有较好的重复使用性能,经重复使用7次后,硝基酚的去除率仍大于60%;固定化HRP降解硝基酚的动力学方程为:1/v = 1.403/[S] - 0.081,最大反应速度Vmax = 12.35 mg/L·min,米氏常数Km = 17.32 mg/L。
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