复合菌同时去除有机物与氨氮及其影响因素研究

发布时间：2017-09-28 15:24

  本文关键词：复合菌同时去除有机物与氨氮及其影响因素研究

  更多相关文章： 复合菌 焦化废水 有机物 氨氮 苯胺

【摘要】：焦炭行业给发展中的中国带来了工业的发展,同时也给中国带来了很大的环境问题。焦化废水水量大、成分复杂、水质多变,含有多种难降解有毒有害有机物和大量氨氮。目前,国内和国际上应用最广泛的处理焦化废水的方法是生化法,生物脱氮技术具有成本低、可操作性强、脱氮效果好且无二次污染等优点,已经成为许多行业废水脱氮的主要方式。近年来,异养硝化好氧反硝化细菌在脱氮方面的应用受到越来越多的关注。异养硝化细菌在好氧条件下可以将氨氮转化成NO、N2O和N2,脱氮效果优于传统脱氮方法。此外,异养硝化微生物分布广泛,而且,对环境的适应能力较强,这对实际工程应用极为有利。由于污染物结构的复杂性与种类的多样性,选择多种微生物组成一个生物体系,让其中的各个细菌发挥其最佳功能,并利用微生物之间的协同作用来高效率的降解污染物符合实践的需要。本实验室为了同时去除废水中的有机物和氨氮,将苯胺降解菌假单胞菌Z1(Pseudomonas sp.Z1)和异养硝化细菌不动杆菌Y1(Acinetobacter sp.Y1)进行复合,构建复合菌FB2;将苯胺降解菌假单胞菌Z1(Pseudomonas sp.Z1)和异养硝化细菌不动杆菌Y1(Acinetobacter sp.Y1)、粪产碱杆菌C16、C17(Alcaligenes sp.C16/C17)进行复合,构建复合菌FB4,并对复合菌进行了降解性能测试和降解条件优化。主要研究如下:1.为了研究复合菌中各单一高效降解菌之间的相互影响,使得其可以在同一环境中生长和作用,对复合菌fb2中的z1和y1进行接种比例和接种时间研究,即在同时接种z1和y1的前提下,分别对z1:y1为1:3、1:1和3:1(体积比)进行了研究;在z1:y1为1:1时,研究了与z1同时接种y1、z1生长12h之后接种y1、z1生长24h之后接种y1的情形。结果显示,z1和y1按1:1同时接入培养基时,复合菌同时脱氮除碳的效果最好,其中,苯胺、总氮(tn)和cod的去除率分别可达99.9%、86.6%和84.9%,氨氮的积累量也始终保持在6mg/l以下。2.将不同的微生物复合后,再将复合菌当成一个整体来研究最佳处理条件。对复合菌fb2进行影响因素研究,分别为外加碳源种类、c/n(摩尔比)、苯胺浓度和外加氨氮。结果表明,复合菌fb2同时有效降解苯胺和氨氮的最佳外加碳源为柠檬酸钠;最佳c/n为16;在所研究的400-800mg/l苯胺浓度条件下,复合菌均可以有效地同时去除苯胺和氨氮;以苯胺为唯一氮源和以苯胺与硫酸铵共同作为氮源条件下,复合菌都可以有效地同时去除苯胺和氨氮。3.用实际焦化废水对复合菌fb2进行驯化,并对驯化前后复合菌处理实际焦化废水效果进行比较。结果显示,经过焦化废水驯化后的复合菌fb2可以降解废水中的有害物质。在60h时,驯化后的复合菌fb2可以降解96.3%的苯酚和91.6%的苯胺,和驯化前相比,其氨氮、tn和cod的去除率分别提高52.2%、22.8%和41.2%。4.对复合菌fb4中的z1和y1、c16、c17进行复合比例研究,其最佳复合比例为3:1:1:1。在复合培养基基础上分别加入200mg/l苯、200mg/l苯酚、100 mg/L硝基苯或100 mg/L喹啉,研究这四种抑制性有机物对复合菌FB4的抑制作用。结果表明,这四种抑制性有机物在上述浓度下均基本不会抑制复合菌的效果。
【关键词】：复合菌 焦化废水 有机物 氨氮 苯胺
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784;X172
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 引言12-24
• 1.1 焦化废水及其处理方法12-14
• 1.1.1 焦化废水的来源12
• 1.1.2 焦化废水的特征12-13
• 1.1.3 焦化废水的危害13
• 1.1.4 焦化废水处理工艺13-14
• 1.2 焦化废水中几种特征有机物及危害14-16
• 1.3 生物脱氮16-18
• 1.3.1 传统生物脱氮工艺16
• 1.3.2 新型生物脱氮工艺16-17
• 1.3.3 异养硝化细菌17-18
• 1.4 复合菌的优势及研究进展18-19
• 1.5 课题研究背景、研究目的和意义及研究内容19-24
• 1.5.1 课题研究背景19-20
• 1.5.2 研究目的20-21
• 1.5.3 研究意义21
• 1.5.4 研究内容21-22
• 1.5.5 技术路线22
• 1.5.6 课题来源22-24
• 第二章 实验仪器、试剂和检测方法24-38
• 2.1 实验仪器24-25
• 2.2 实验主要药品、试剂和培养基25-29
• 2.2.1 实验药品25-26
• 2.2.2 主要试剂26-29
• 2.2.3 实验用培养基及组分29
• 2.3 实验检测方法29-38
• 2.3.1 细菌密度的测定29
• 2.3.2 苯胺的测定—N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法29-31
• 2.3.3 氨氮的测定—纳氏试剂分光光度法31-32
• 2.3.4 苯酚的测定—4-氨基安替比林分光光度法32-34
• 2.3.5 COD的测定—快速消解分光光度法34-35
• 2.3.6 总氮的测定—碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法35-38
• 第三章 复合菌FB2的构建38-46
• 3.1 实验材料和方法38-39
• 3.1.1 实验材料38
• 3.1.2 实验方法38-39
• 3.2 Z1和Y1不同复合比例时复合菌的降解效果39-41
• 3.3 Y1的接种时间对复合效果的影响41-42
• 3.4 单菌株Z1和复合菌FB2的生长情况及降解特性42-43
• 3.5 本章小结43-46
• 第四章 复合菌FB2的影响因素研究46-56
• 4.1 实验材料和方法46-47
• 4.1.1 实验材料46
• 4.1.2 实验方法46-47
• 4.2 不同外加碳源时复合菌的降解效果47-49
• 4.3 C/N对复合菌苯胺降解、氨氮积累情况的影响49-51
• 4.4 不同初始苯胺浓度下单菌株和复合菌的降解效果51-52
• 4.5 外加硫酸铵时复合菌的降解效果52-53
• 4.6 本章小结53-56
• 第五章 焦化废水驯化复合菌株FB256-62
• 5.1 实验材料和方法56-57
• 5.1.1 实验材料56
• 5.1.2 实验方法56-57
• 5.2 复合菌FB2的驯化57-58
• 5.3 实验室条件下处理实际废水58-59
• 5.4 本章小结59-62
• 第六章 复合菌FB4的构建及抑制性化合物对其的影响62-68
• 6.1 实验材料和方法62-63
• 6.1.1 实验材料62
• 6.1.2 实验方法62-63
• 6.2 复合菌FB4中四种菌株的复合比例63-64
• 6.3 焦化废水中常见抑制性化合物对复合菌的影响64-66
• 6.4 本章小结66-68
• 第七章 结论与建议68-70
• 7.1 结论68-69
• 7.2 建议69-70
• 参考文献70-78
• 致谢78-80
• 硕士期间发表的学术论文80

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