耐铜微生物的筛选及其强化处理含铜电镀废水的研究

发布时间：2017-08-19 12:03

  本文关键词：耐铜微生物的筛选及其强化处理含铜电镀废水的研究

  更多相关文章： 电镀废水 铜离子 耐受菌 抑制浓度 生物吸附 生物强化

【摘要】：近年来,表面加工工业园区的数量不断增多,建设日趋完善。但园区来水量不定、水质复杂及物化预处理单元对重金属处理不完全等问题,导致其污水处理厂的生物处理单元受到重金属的影响。为了提高重金属胁迫下电镀废水中有机物和重金属的生物处理效能,确保生物处理系统的稳定运行,本论文以电镀废水中常见的Cu~(2+)为研究对象,从电镀废水活性污泥中分离得到五株对Cu~(2+)耐受能力较强的菌株,分别命名为L1-L5。通过考察各菌株耐铜除铜效能和去除有机物效能,优选菌株,构建耐铜功能菌群,并投加到SBR反应器中,考察生物强化效果。考察在不同培养基中铜离子对耐铜功能菌的最小抑制浓度,不同环境因素下各菌株的吸附效能,发现L2、L3和L4菌株对铜离子耐受能力及吸附效能优于L1和L5。在LB培养基中的铜离子最小抑制浓度高达200 mg/L、300 mg/L、450 mg/L。在最佳pH和温度条件下,Cu~(2+)最大吸附量分别为34.15 mg/g、45.68 mg/g、26.72 mg/g,可实现快速高效地去除废水中的重金属。考察不同环境因素下各菌株对电镀废水培养基中有机物的去除效能,发现初始有机物浓度为0-350 mg COD/L时,其对L2-L4菌株去除有机物的最终结果影响不大,最高去除率分别为77.07%、67.01%、82%;pH值为4-7时,其对L2-L4菌株去除有机物效果的影响较为明显。72 h后,L4菌株在pH为4-7范围内对有机物的去除率最高,为79.00%左右;当培养基中外加铜离子时,铜离子浓度越高,有机物的去除率越低。在0-72 h范围内,L2菌株在铜离子浓度低于10 mg/L时,对有机物的平均去除率可达65.69±10.89%;L3菌株在铜离子浓度低于15 mg/L时,对有机物的平均去除率可达61.54±6.67%;L4菌株在铜离子浓度低于15 mg/L时,对有机物的平均去除率可达71.63±5.98%。L2-L4菌株在电镀废水选择性培养基溶液(200 mg COD/L)中的铜离子最小抑制浓度分别为15 mg/L、25 mg/L、25 mg/L,投加葡萄糖后,抑制浓度升高,碳源是影响菌体对铜离子敏感程度的重要因素。选择L2、L3和L4菌株构建耐铜功能菌群,考察不同投加方式下,耐铜功能菌群对SBR系统的生物强化效果,发现当向SBR反应器中投加400 mg/L(以菌体干重计)耐铜功能菌群时,挂膜法在短时间内生物强化效果较好,出水中有机物及铜离子浓度均可达标,有望用于实际电镀废水处理。
【关键词】：电镀废水 铜离子 耐受菌 抑制浓度 生物吸附 生物强化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X781.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景9-10
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 课题研究的背景9-10
• 1.2 电镀废水的处理工艺与技术10-14
• 1.2.1 化学沉淀法10-11
• 1.2.2 离子交换法11
• 1.2.3 电化学法11-12
• 1.2.4 膜处理技术12
• 1.2.5 吸附法12-13
• 1.2.6 生物法13-14
• 1.3 生物强化技术在污水处理中的应用研究现状14-17
• 1.3.1 生物菌剂的开发15-16
• 1.3.2 生物菌剂的投加与应用现状16-17
• 1.4 本课题的研究目的及意义17
• 1.5 主要研究内容和技术路线17-19
• 1.5.1 主要研究内容17-18
• 1.5.2 技术路线18-19
• 第2章 实验材料与方法19-27
• 2.1 实验材料与仪器19-23
• 2.1.1 培养基19-21
• 2.1.2 改性聚氨酯泡沫载体21
• 2.1.3 实验仪器21-22
• 2.1.4 反应器22-23
• 2.2 实验方法23-27
• 2.2.1 检测指标及分析方法23
• 2.2.2 菌种的来源、分离、鉴定与保藏23-26
• 2.2.3 种子液的制备26-27
• 第3章 耐铜功能菌的筛选及其吸附性能研究27-45
• 3.1 耐铜功能菌的筛选与鉴定27-31
• 3.1.1 耐铜功能菌的分离纯化及平板生长情况27-29
• 3.1.2 耐铜功能菌的鉴定29
• 3.1.3 铜离子的最小抑制浓度（MIC）29-31
• 3.2 耐铜功能菌在不同条件下对铜离子的吸附效能研究31-43
• 3.2.1 吸附时间对菌株吸附铜离子效能的影响32-35
• 3.2.2 温度对菌株吸附铜离子效能的影响35-36
• 3.2.3 pH值对菌株吸附铜离子效能的影响36-38
• 3.2.4 初始铜离子浓度对菌株吸附铜离子效能的影响38-43
• 3.3 本章小结43-45
• 第4章 耐铜功能菌对电镀废水中有机物的降解效能研究45-58
• 4.1 初始有机物浓度对耐铜功能菌去除有机物效能的影响45-49
• 4.2 pH值对耐铜功能菌去除有机物效能的影响49-52
• 4.3 初始铜离子浓度对耐铜功能菌去除有机物效能的影响52-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第5章 耐铜功能菌群的构建及生物强化效果的初步研究58-64
• 5.1 功能菌群的构建58-59
• 5.1.1 功能菌群的复配58-59
• 5.1.2 投加量的选择59
• 5.2 生物强化效果的初步研究59-63
• 5.2.1 SBR反应器的启动59-60
• 5.2.2 直接投加耐铜功能菌群的生物强化效果60-61
• 5.2.3 挂膜投加耐铜功能菌群的生物强化效果61-63
• 5.3 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-73
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果73-75
• 致谢75

，

本文编号：700585