植物与微生物联合修复苯酚废水效果的研究

发布时间：2020-05-28 15:52

【摘要】：苯酚是制备酚醛树脂、水杨酸及己内酰胺等产品的重要有机化工原料,同时也是化工厂所排废水中的主要污染物之一,每年生产量可达百万吨以上。苯酚废水具有来源广、难降解、危害大等特点。因此,如何有效的去除废水中的苯酚已成为当代环境领域中重点关注的问题之一。本次研究从济南、莱芜等多个焦化厂废水处理池的活性污泥中,筛选分离出好氧条件下对苯酚具有较好降解效果的细菌菌株,探索不同理化因素对菌株降解苯酚效果的影响,并筛选出能较好修复苯酚废水的植物。最终构建植物-微生物联合修复系统,考察联合体系对苯酚废水的去除效果,探究联合体系中植物生理响应的变化。本论文具体的研究结果如下:(1)从焦化厂废水处理池的活性污泥中筛选出了1株在好氧条件下对100 mg/L苯酚具有较好降解效果的菌株A1,其在48 h内对苯酚去除率为75.02%。经鉴定,该菌株属于苏云金芽孢杆菌。结果表明,菌株A1在温度范围为30-40℃,pH值范围为6.0-9.0以及初始苯酚浓度范围为50-200 mg/L时均有较强的降解能力。其中,菌株A1降解苯酚的最佳条件为转速200 r/min,温度35℃、初始pH值为7.0,且在48 h内对初始浓度为50 mg/L苯酚溶液的去除率为90%以上。(2)根据植物对苯酚的去除率及植物毒害症状的表现结果,从5种水生植物(香蒲、芦苇、美人蕉、梭鱼草、菖蒲)中筛选出了菖蒲和香蒲2种兼具较强耐酚性及去酚高效性的植物,其中,菖蒲对苯酚的去除率为84.72%,香蒲为79.46%。(3)在植物-微生物联合修复苯酚废水的研究中,随着苯酚浓度的升高,植物对苯酚的去除率逐渐下降。随着苯酚浓度由50 mg/L升到200 mg/L时,菖蒲对其最终去除率由91.28%下降至71.06%,香蒲对其最终去除率由87.51%下降至58.71%。植物-微生物联合修复体系对苯酚的去除效果要优于单独的植物对苯酚的去除效果,其中菌株A1-菖蒲的联合体系对苯酚的去除效果最好,对各浓度的苯酚溶液的去除率均超过了80%。(4)在较短时间苯酚胁迫下,菖蒲和香蒲的SOD、POD活性及叶绿素含量均随苯酚浓度的升高呈现先升高后降低趋势,但随着处理时间的延长较无苯酚处理条件下均呈现下降趋势,且在长时间胁迫下,植物MDA含量和相对电导率随胁迫程度的增大而增大。施加菌株A1后,苯酚处理条件下植物的抗逆性增强,香蒲和菖蒲的株高增长率、SOD、POD活性及叶绿素含量较同浓度对照组均有所上升,MDA含量和相对电导率较对照组均有所下降。
【图文】：

萃取法处理,含酚废水

.2 萃取法溶剂萃取法是根据苯酚在水和萃取溶剂中溶解度不同的原理，选择适合的萃取酚类物质的相转移，从而达到净化的目的。该方法适用于处理浓度较高的含酚工业上较为常用（江燕斌等，，2000；戴猷元等，1991）。如姬登祥等（2010）选油溶液作为萃取剂，研究了油水相比、pH 值、废水温度及废水初始浓度等对萃取效果的影响，研究结果表明，在相比为 2:1、pH 为 5.5、温度为 20℃、初 1250mg/L 的条件下，一级萃取率可达 94.1%。虽然该方法处理苯酚废水时效率性强，而且适用范围较广，但操作难度较大，并且在处理苯酚废水时所采用的工艺较为普遍，处理后的废水中的含酚量难以达到国家排放标准（杨义燕等，1娥等，1986；杨彩玲等，2010；焦盼盼，2016）。另外，萃取法所需的萃取剂不多，而且价格昂贵，所以使该方法成本较高；且在处理苯酚废水的过程中，因在一定的互溶作用，容易产生萃取剂的溶解并造成二次污染，因此也会造成一损失。

焚烧法

废水进行了预处理试验，其中苯酚去除效率最高达到 95.98%。耿新华等（2010表面活性剂含量、内水相浓度、油内比等最佳条件下，利用乳状液膜法，分离的酚类最高达到 97%以上。膜分离法具有很多优点（张雯娟，2012）： (1)耗能没有相的改变，能量转化率高；(3)操作简单；(4)分离能量强。然而也存在处理消耗其他能量（自然渗析除外）的不足(刘兴平，2008)。.2 化学法运用化学反应来处理废水的方法叫做化学处理法化学处理法主要包括焚烧法、法、化学氧化法、离子体氧化法等。.2.1 焚烧法废水中含酚浓度过高或存在较多污染物时，对苯酚的回收、利用较为困难。焚将含酚物质置于氧气焚烧，生成水和二氧化碳的方法。胡文伟等（2000）运用处理排放的含酚废水，在满足我国大气排放标准的同时，又能产生较高的经济效合放大投入生产。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703;X17

【参考文献】