磷霉素钠和苯乙胺高效降解菌的筛选及其在CASS中的实际应用

发布时间：2017-11-03 16:10

本文关键词：磷霉素钠和苯乙胺高效降解菌的筛选及其在CASS中的实际应用

【摘要】：磷霉素钠制药废水属于抗生素型化学制药废水,在合成该物质期间,α-苯乙胺做为一种拆分剂,将得到的丙基膦酸拆分得到磷霉素钠。由于在此种制药废水中大量富集了多种胺类、磷酸类等物质,所以可以使得磷霉素钠的制药废水COD高出普通制药废水几万mg/L,总磷(TP)也同比其他制药废水高出近千mg/L。正是由于抗生素制药废水处理的难度大、投资大、消耗高,所以很多企业的抗生素制药废水在没有得到完全及时有效的处理情况下,就直接进入到城市的市政管网或附近水体。这些夹杂着大量抗生素制药污染物的废水给我们赖以生存的水环境带来了巨大威胁。因此,采用不同方法对抗生素废水进行处理变得极为迫切并且具有研究意义和实用价值。本研究针对于磷霉素抗生素制药废水处理难的特点,对比了物理处理法、化学处理以及生物处理法,最终选择强化生物法配合CASS处理工艺处理来自东北制药厂的制药废水。为了获得磷霉素钠和苯乙胺的高效降解菌株,本文采用东北某制药厂SBR反应器的活性污泥,经平板稀释、普通培养基、特异性培养基培养,分离纯化出3株特异性菌株,并16S rDNA鉴定,可知N1菌为金黄杆菌属,N2和N3属于变形菌属。通过梯度提高培养基中磷霉素钠和苯乙胺的浓度,可知,当磷霉素钠为25ppm时,三只菌株的降解效率分别为43.85%、35.05%、37.61%,当磷霉素钠为50ppm时,降解效率为40.45%、36.54%、30.91%。将磷霉素钠浓度提高到为75ppm时,降解效率降低为29.61%、10.75%.10.87%,而当磷霉素钠溶液提高到100ppm时,N2和N3菌的生长受到限制,N1菌也在84h达到生长曲线最高值,其降解效率降低为19.45%。苯乙胺降解实验得出相似结论,随着苯乙胺浓度为25ppm时,三只菌株的降解效率分别为44.49%、47.83%和47.81%,当浓度为50ppm时,三只菌株的降解效率分别为23.35%、35.86%、39.91%,当浓度达到75ppm时,完全限制N1菌的生长,并对N2和N3菌的生长也同样产生了一定的限制,降解效率分别为19.27%、24.84%。且在浓度达到100ppm时,N2和N3菌株的处理效果为12.36%和19.92%。所以在降解苯乙胺废水的降解菌中,N3菌处理效果明显。合理调节N1、N2、N3菌株在活性污泥中的比例,可以对磷霉素钠和苯乙胺废水处理得到较好的指导作用。通过在模拟制药废水中的磷霉素钠和苯乙胺不同比例的研究。在COD=500ppm情况下,测试两种物质分别在0%：100%,25%：75%,50%：50%,75%：25%和100%：0%物种比例下的COD去除情况,可以发现在50%：50%的处理效果最佳为53.67%。在传统的循环活性污泥系统(CASS)反应器中投加高效降解菌,用于进一步处理厌氧折流板反应器(ABR)预处理后的综合制药废水,研究了去除制药废水中的COD、氨氮、TP的效果特性及相关机理,同时与普通制药污泥的CASS反应器进行了比较。结果表明,投加高效降解菌的COD为210.86 mg/L,氨氮为19.49 mg/L,TP为4.64 mg/L时,对COD,氨氮,TP的平均去除率分别为90.66%、91.15%和85.51%均好于原有活性污泥的83.23%、84.16%和70.31%。因此,将降解菌按照1：1：1比例加入到实际反应器中处理效果对于COD、氨氮、TP等指标有明显提高。并且通过高通量的方法对反应器内的菌种分析,发现,C1反应器菌群含量最多的依次为拟杆菌24%、β-变形菌23%和芽孢杆菌14%。而添加高效混合降解菌的C2反应器菌群含量依次为鞘氨杆菌38%、β-变形菌24%、拟杆菌12%。可见,将高效降解菌加入到反应器后,对细菌的种群产生了显著影响,进而从根本影响处理效率。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X787

【参考文献】

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