菌藻共生系统去除酚氨废水特征污染物的机理研究

发布时间：2023-08-15 19:43

　　煤化工废水中含有大量的有毒有害污染物,以酚类物质和氨类物质为主。经生化处理后,出水中残留的部分酚类及含氮杂环类物质,增大了高级氧化、反渗透等后续处理的难度及成本。因此,建立稳定、高效的生化处理系统是保证后续处理工艺平稳运行、实现废水“零排放”的关键。基于以上背景,本文研究了降解菌、藻类对酚类物质的降解性能,并构建菌藻共生系统,对生化好氧降解的废水进一步处理,通过污染物组成分析、菌群结构及功能分析,明确菌藻共生系统对污染物的降解机理,进一步强化细菌对废水中难降解污染物的去除。主要研究内容如下:(1)从煤气化废水中筛选出一株高效苯酚降解菌H2-2,经鉴定为红球菌,研究了红球菌H2-2对苯酚和对甲酚的同步降解,包括苯酚和对甲酚的降解、抗氧化酶活性,苯酚羟化酶和邻苯二酚-1,2-双加氧酶的基因表达,菌株H2-2对苯酚和对甲酚的耐受性均为1000 mg/L。当对甲酚初始浓度为300 mg/L,苯酚初始浓度小于500mg/L时,两种污染物均能被完全去除。苯酚羟化酶和邻苯二酚-1,2-双加氧酶的基因表达在48 h达到最高水平。降解后的溶液生物毒性和超氧化物歧化酶活性显著降低,但苯酚浓度大于500 m...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 煤化工废水简介
        1.1.1 煤化工废水来源
        1.1.2 煤化工废水处理技术
    1.2 酚类污染物微生物降解研究现状
        1.2.1 细菌对酚类污染物的降解
        1.2.2 藻类对酚类污染物的降解
    1.3 菌藻共生系统对酚氨废水特征污染物的降解
    1.4 MBBR工艺的应用
    1.5 研究意义及内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 红球菌H2-2对苯酚和对甲酚的同步降解
    2.1 材料与仪器
    2.2 研究方法
        2.2.1 细菌的筛选与鉴定
        2.2.2 细菌最适生长条件
        2.2.3 降解实验设置
        2.2.4 检测方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 细菌的鉴定
        2.3.2 细菌最适生长条件的确定
        2.3.3 红球菌H2-2对单一污染物的降解
        2.3.4 红球菌H2-2对苯酚和对甲酚的同步降解
        2.3.5 功能基因在同步降解中的表达
        2.3.6 抗氧化酶活性
第3章 小球藻对苯酚和对甲酚的共代谢研究
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验试剂与仪器
        3.1.2 培养基
    3.2 实验方法
        3.2.1 小球藻对单一污染物的降解
        3.2.2 小球藻对苯酚和对甲酚的共代谢
        3.2.3 外源营养物质对共代谢的影响
        3.2.4 检测方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 小球藻对单一污染物的降解
        3.3.2 小球藻对苯酚和对甲酚的共代谢
        3.3.3 抗氧化酶活性
        3.3.4 小球藻对氨氮的去除
        3.3.5 外源营养物质对共代谢的影响
    3.4 本章小结
第4章 菌藻共生系统处理煤化工废水及其功能菌群结构研究
    4.1 实验材料
        4.1.1 菌藻来源
        4.1.2 实验用水
        4.1.3 试剂与仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验装置的启动及挂膜
        4.2.2 检测指标及测定方法
        4.2.3 污染物组成分析
        4.2.4 生物膜表面微观特征观察
        4.2.5 微生物群落多样性分析
        4.2.6 苯酚羟化酶基因表达的RT-q PCR分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 菌藻共生系统的启动及挂膜
        4.3.2 基础水质分析
        4.3.3 污染物组成分析
        4.3.4 生物膜表面特征分析
        4.3.5 苯酚羟化酶基因的表达及分布特征
        4.3.6 微生物群落结构分析
        4.3.7 代谢功能基因在MBBR中的分布特征
        4.3.8 氮循环功能基因在MBBR中的分布特征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3842153