亚麻行业清洁生产中酶法脱胶实验研究

【摘要】： 亚麻生产会产生大量锅炉烟气、沤麻生产废水等，其生产废水COD浓度高达8000～15000mg/L左右，直接排放会造成严重的污染。因此，开展亚麻工业清洁生产原理和工艺技术研究具有重要意义。本论文主要对生物酶法亚麻脱胶技术及其水质变化情况进行了实验研究，目的是通过对脱胶方法的改进，缩短脱胶时间，减少生产过程中的水污染。论文以温水浸渍酶法脱胶为主，系统考察了外界条件及加酶方式对酶法脱胶时间和水质的影响，并进行了脱胶机理和酶动力学探讨。 脱胶基本条件的确定：温度35℃左右，浴比1：15，水源用实验室自来水，取麻茎靠近中部且中等粗细部分，不灭菌的方式。 在以上条件基础上，论文进行了酶法亚麻脱胶实验，结果表明： (1)酶法脱胶筛选实验，Scourzyme301L、PC-3、NCB-PE40三种生物酶中，Scourzyme301L果胶酶活性较高，脱胶时间最短。当沤麻温度35℃、加酶量0.067％(与麻茎重量比)、pH7～8时，其最短脱胶时间可达36h，比天然水脱胶时间缩短62.5％，其次为PC-3，其最短脱胶时间在46h左右，而NCB-PE40脱胶时间较长，最短脱胶时间在56h左右，脱胶效果较差。COD浓度随脱胶时间逐渐增大，301L达到脱胶终点时出水COD值在5000mg/L左右。 (2)酶法脱胶优化条件实验条件，脱胶时间可缩短至32h左右。当使用两遍水脱胶时，可以使出水COD值降到更低，最低在2000mg/L左右。酶法脱胶到达脱胶终点时COD值比天然温水脱胶下降5000～7000mg/L，对后续处理有利，基本达到清洁生产的目的。 (3)对酶法亚麻脱胶机理和动力学进行了探讨，对影响酶脱胶的三个主要因素酶浓度、温度、pH值进行了研究。介绍了简单酶催化动力学推倒步骤和参数Km、Vmax求解的方法。 (4)为研究沤麻水回用于再次沤麻，将初始沤麻水稀释成不同COD浓度用来再次沤麻。结果表明，COD在1000～1500mg/L时脱胶时间约80h，比自然脱胶短10h左右；而在2000mg/L以上时，不利于脱胶的进行。回用水加酶脱胶实验，脱胶时间约36h，比不加酶的92h缩短58.3％。加酶后回用水出水COD值在8500mg/L左右，不加酶脱胶COD值在11000mg/L左右。 【关键词】：亚麻脱胶 酶法脱胶 清洁生产 酶催化动力学 沤麻水回用
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要3-4
• 目录4-7
• 第一章 论文研究的意义、内容和创新7-9
• 1.1 论文研究的意义7-8
• 1.2 论文研究的主要内容8
• 1.3 研究的主要创新点8-9
• 第二章 文献综述9-23
• 2.1 亚麻脱胶介绍及脱胶原理9-12
• 2.1.1 传统亚麻沤制过程介绍9
• 2.1.2 亚麻茎脱胶前后化学成分的改变9-11
• 2.1.3 亚麻茎脱胶前后细菌数量的变化11
• 2.1.4 亚麻脱胶基本原理11-12
• 2.2 脱胶方法研究12-21
• 2.2.1 化学脱胶12-14
• 2.2.2 加菌脱胶14-16
• 2.2.3 生物酶脱胶16-20
• 2.2.4 三种方法比较20
• 2.2.5 脱胶终点的判断20-21
• 2.3 亚麻脱胶废水水质特点及回用现状21-23
• 2.3.1 亚麻脱胶废水水质特点21
• 2.3.2 亚麻脱胶废水回用技术研究21-23
• 第三章 实验装置及方法23-25
• 3.1 实验原料、仪器23
• 3.1.1 实验主要材料23
• 3.1.2 主要仪器23
• 3.2 实验流程图23
• 3.3 实验方法23-25
• 3.3.1 沤麻方法23-24
• 3.3.2 终点判断24
• 3.3.3 果胶酶活性测定24-25
• 第四章 脱胶基本条件实验结果及分析25-42
• 4.1 温度对脱胶效果的影响25-27
• 4.2 浴比对脱胶效果的影响27-29
• 4.3 水源对脱胶效果的影响29-31
• 4.4 麻茎不同部位对脱胶效果的影响31-33
• 4.5 麻茎粗细对脱胶效果的影响33-34
• 4.6 灭菌与否对脱胶效果的影响34-35
• 4.7 COD法定量判断脱胶终点35-41
• 4.8 本章小结41-42
• 第五章 酶法脱胶中酶的筛选实验结果及分析42-55
• 5.1 加酶量42-46
• 5.2 温度46-49
• 5.3 pH值49-52
• 5.4 正交实验分析52-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第六章 酶法脱胶优化条件实验结果及分析55-70
• 6.1 灭菌实验研究55-56
• 6.2 不同浸酶温度与脱胶的关系56-58
• 6.3 加入螯合剂对亚麻酶法脱胶的影响58-61
• 6.4 酸性介质预浸润对酶法脱胶的影响61-63
• 6.5 混合酶实验63-64
• 6.6 不同换水方式对脱胶效果的影响64-69
• 6.7 本章小结69-70
• 第七章 亚麻酶法脱胶机理和动力学探讨70-79
• 7.1 酶法脱胶机理70-74
• 7.1.1 酶法脱胶原理70-72
• 7.1.2 主要影响因子72-74
• 7.2 酶催化反应动力学研究74-79
• 7.2.1 模型的基本假设74-75
• 7.2.2 简单的酶催化反应动力学推倒75-77
• 7.2.3 动力学特征与参数求解77-79
• 第八章 亚麻脱胶废水稀释回用于再次脱胶实验探讨79-83
• 8.1 沤麻水稀释程度实验79-80
• 8.2 回用水加酶实验80-81
• 8.3 本章小结81-83
• 第九章 结论与建议83-85
• 9.1 结论83-84
• 9.2 建议84-85
• 参考文献85-91
• 致谢91-92
• 附录Ⅰ 实验用主要仪器药品92-93
• 附录Ⅱ HH-6型化学好氧量测定仪使用方法93-95
• 附录Ⅲ 果胶酶活性测定方法95-96
• 附录Ⅳ 硕士期间发表的论文96

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