生物制剂处理苯胺废水的效果研究--《吉林大学》2013年硕士论文
生物制剂处理苯胺废水的效果研究
【摘要】：生物强化制剂(生物菌剂)对于处理城市生活污水有其独特的优势，可以在不利条件下迅速完成生化系统的启动，并能显著提高有机物的去除率，减少固体物质的产生、强化硝化作用。直接投菌法虽然简单易行，但是所投加的特效微生物容易流失，或易被其他微生物吞噬。固定化生物技术的应用，关键在于载体的选择。菌丝球是发酵过程中自然形成的一种微生物颗粒，它生物活性良好、沉降速度快、易于固液分离，能够较好地用于工业废水的处理。以单纯菌丝球为载体，采用混合菌种固定化技术，建立混合菌群组成的微生态环境，使各种固定化微生物协同发挥作用，必将成为废水处理领域研究的重点。
以霉菌Y3形成的菌丝球作为生物质载体，采用同时培养法和吸附法对菌株JH-9进行固定化，同时培养法形成的混合菌丝球因为在相同时间内固定了更多的菌株JH-9，集合了菌丝球的吸附能力和菌株JH-9的高活性降解能力，而显示出了对苯胺较快的降解速度。将COD快速降解菌固定于采用同时培养法固定JH-9所形成的菌丝球上的混合菌丝球表现出了相对于将絮凝菌固定于菌丝球上以及只固定有苯胺降解菌的混合菌丝球较明显的优势。
将混合菌丝球应用于SBR小试研究中，实现了对苯胺的稳定降解，而且以混合菌丝球作为载体的反应器沉降速度快，上清液较清澈。PCR-DGGE分析表明，混合菌丝球为生物载体中功能菌群，尤其是苯胺降解菌，大量生长，单位体积的细菌数量较高，有利于生物强化和快速启动。
将纳米级电气石加入到以混合菌丝球作为载体的反应器中，在第1周期混合菌丝球就对COD及苯胺表现出极佳的降解效果，第2周期开始就实现了对苯胺的100%降解，对COD85%的降解效果，从而缩短了混合菌丝球的驯化时间，实现了反应器的快速启动。PCR-DGGE研究表明电气石的添加有利于促使功能种群快速达到稳定，提高生物强化效果。
【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：X703【目录】：
摘要4-5abstract5-9第一章 绪论9-22 1.1 背景9 1.2 生物强化剂技术9-18
1.2.1 生物强化作用机理10
1.2.2 生物强化技术固定化载体10-12
1.2.3 菌丝球12-14
1.2.4 生物强化技术在污水处理中的应用14-18 1.3 苯胺降解18-20
1.3.1 苯胺的性质及危害18-19
1.3.2 废水的来源19
1.3.3 苯胺微生物降解的特点19-20 1.4 研究目的、主要内容及技术路线20-22
1.4.1 研究的目的20
1.4.2 研究的主要内容20-21
1.4.3 技术路线21-22第二章 实验材料与实验方法22-29 2.1 实验材料及实验装置22-23
2.1.1 仪器22
2.1.2 装置22
2.1.3 试剂22-23
2.1.4 培养基23
2.1.5 菌种来源23 2.2 实验方法23-26
2.2.1 微生物形态观察23-24
2.2.2 混合菌丝球的培养24
2.2.3 PCR-DGGE 操作24-26
2.2.4 SBR 小试水质分析26 2.3 实验设计26-29
2.3.1 混合菌丝球苯胺降解效能实验26-27
2.3.2 混合菌丝球生物强化 SBR 小试27-29第三章 苯胺快速降解菌剂优化及处理效能29-35 3.1 不同培养方法混合菌丝球净化效能的比较29-31 3.2 不同菌剂在混合菌丝球上的固定情况31-32 3.3 固定不同菌剂的混合菌丝球净化效能的比较32-34 3.4 本章小结34-35第四章 SBR 工艺生物强化处理效能及种群演替研究35-50 4.1 混合菌丝球与活性污泥 SBR 小试效果对比35-41
4.1.1 两组反应器对苯胺去除效果的比较36
4.1.2 两组反应器对 COD 去除效果的比较36-37
4.1.3 混合菌丝球菌群内部形态的变化37-39
4.1.4 混合菌丝球作为生物载体处理种群的动态演替研究39-41 4.2 电气石对混合菌丝球反应器净化效能的影响41-48
4.2.1 电气石对混合菌丝球反应器苯胺净化效能的影响42-43
4.2.2 电气石对混合菌丝球反应器 COD 净化效能的影响43-44
4.2.3 电气石对混合菌丝球反应器氨氮净化效能的影响44-45
4.2.4 电气石对混合菌丝球反应器硝氮净化效能的影响45
4.2.5 电气石对混合菌丝球内部形态变化的影响45-46
4.2.6 添加电气石的生物强化处理种群演替研究46-48 4.3 本章小结48-50结论50-52参考文献52-58致谢58
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主编信箱：生物制剂强化印染废水生物处理的研究--《华南理工大学》2013年硕士论文
生物制剂强化印染废水生物处理的研究
【摘要】：印染废水中的污染物主要是难降解的染料、助剂等，危害性很大。从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力取得了一系列实用技术，解决了不少问题，但总体来说并没有实质性突破，特别是产品结构及工厂布局等不合理因素依然存在，加大了废水的治理难度。
印染废水常用的处理方法为生物处理，但印染废水中存在很多难生物降解的有机污染物，还有较多的有毒有害物质，它们会降低微生物的活性；而且印染废水水质波动较大，生化效率也会受到很大的影响，导致出水水质不稳定，尤其是运行多年的生化系统，随着微生物活性降低，曝气量不足，生化效率大幅降低。对于现有的印染废水生物处理工艺，大部分存在生化效率较低的问题，导致出水水质不达标，水污染现象时有发生。因此，开发一种经济高效处理印染废水的新技术具有非常重要的社会意义和实用价值。
本研究通过投加生物制剂（IBC）在厌氧折流板反应器（ABR），悬浮生物滤池（BAF）实验室装置进行试验，考察了IBC强化印染废水生物处理的效果，探讨了强化的机理，并在印染厂进行了工程验证。具体内容及结论如下：
（1）IBC用于ABR反应器处理印染废水的实验研究，结果表明，投加IBC能够达到ABR反应器强化处理印染废水的目的，生化需氧量（COD）和色度的去除率分别提高8.2%和11.1%。同时，ABR厌氧污泥的微生物活性也有了较大的增长，与加药前相比，加药后VSS/SS均值由0.349增加到0.447；1、2、3隔室微生物分泌的胞外多聚物（ECP）均值分别由550、484、424μg/mg增加到766、692、648μg/mg；1、2、3隔室辅酶F420均值分别从724、616、3004μg/gVSS上升到899、863、5431μg/gVSS。
（2）IBC用于BAF反应器处理印染废水的实验研究，结果表明，投加IBC能够达到BAF反应器强化处理印染废水的目的，COD、氨氮、苯胺的去除率分别提高14.5%、6.9%、21.8%。同时，BAF内陶粒上的微生物数量和微生物活性也有了很大的增长，加药后微生物数量、微生物分泌的胞外多聚物（ECP）、微生物的脱氢酶活性（DHA）分别由加药前的7.9×106个/cm~3、170.1μg/mg、8.9μg/(mg·L)提高到11.1×106个/cm~3、242.6μg/mg、11.1μg/(mg·L)。
（3）IBC应用在印染厂的工程验证，结果表明，在实际的印染废水工程项目中，IBC的投加也能达到生物强化的目的。在ABR的实验中，实验组对COD、色度的平均去除率分别为36%、65.3%，较对照组的29.9%、57.1%均有所提高；在BAF的实验中，COD和苯胺类物质去除率均值分别提高8.0%和15.7%。
（4）实验研究和工程验证的试验结果都表明：从各指标的变化过程可以看出，各指标的变化都呈现相似的规律，投药初期变化不大，之后经过快速变化的过程后达到稳定。但是变化的时间点不完全相同，这可以表明，生物系统内是由多种微生物起作用的，每种微生物适应环境的能力不同。
（5）通过对ABR污泥和BAF陶粒的性能分析，结果表明：IBC投加后ABR，BAF反应器内的微生物量和微生物活性都得到增加，强化了原有系统的处理效果，促进了有机物的快速分解，从而提高了COD的去除率。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：X703;X791【目录】：
摘要5-7Abstract7-11第一章 绪论11-29 1.1 我国印染废水的污染现状11 1.2 印染废水的组成及分类11-13
1.2.1 印染废水的组成11-12
1.2.2 印染废水的分类及特点12-13 1.3 国内外印染废水处理的研究现状13-22
1.3.1 我国印染废水的处理现状13
1.3.2 印染废水处理的常用方法13-21
1.3.3 印染废水组合处理工艺的研究现状21
1.3.4 印染废水处理中存在的问题21-22 1.4 强化生物处理系统效能的研究现状22-27
1.4.1 超声波强化22-23
1.4.2 化学法强化23-25
1.4.3 生物制剂强化25-27 1.5 本课题研究的目的及内容27-29
1.5.1 研究目的和意义27-28
1.5.2 研究的主要内容28-29第二章 IBC生物强化ABR反应器的实验研究29-47 2.1 试验材料与方法30-36
2.1.1 试验流程30-31
2.1.2 试验水质31
2.1.3 试验材料31-32
2.1.4 ABR反应器研究路线32-33
2.1.5 ABR反应器试验装置33
2.1.6 IBC投加量33-34
2.1.7 试验运行方式34
2.1.8 测试指标和测试方法34-36 2.2 反应器启动与接种污泥36 2.3 出水水质的变化36-41
2.3.1 COD去除效果变化36-38
2.3.2 色度去除效果变化38
2.3.3 VFA去除效果变化38-39
2.3.4 硫去除效果变化39-41 2.4 污泥变化41-45
2.4.1 污泥SRB数量变化41-42
2.4.2 微生物分泌的ECP变化42-43
2.4.3 污泥VSS/SS变化43-44
2.4.4 污泥辅酶F420变化44-45 2.5 本章小结45-47第三章 IBC生物强化BAF反应器的实验研究47-59 3.1 试验材料与方法48-51
3.1.1 BAF反应器研究路线48
3.1.2 BAF反应器及试验水质48-49
3.1.3 IBC投加量49
3.1.4 试验运行方式49-50
3.1.5 测试指标和测试方法50-51 3.2 反应器启动与接种污泥51-52 3.3 BAF出水水质的变化52-55
3.3.1 COD去除效果变化52-53
3.3.2 氨氮去除效果变化53-54
3.3.3 苯胺类物质去除效果变化54-55 3.4 BAF陶粒的变化55-57
3.4.1 陶粒上微生物数量的变化55-56
3.4.2 陶粒上微生物分泌ECP的变化56-57
3.4.3 陶粒上脱氢酶活性的变化57 3.5 本章小结57-59第四章 IBC 在印染厂的中试试验研究59-67 4.1 工程项目介绍59-61 4.2 ABR 反应池运行结果与分析61-64 4.3 BAF 反应池运行结果与分析64-65 4.4 本章小结65-67结论与展望67-69参考文献69-76攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77致谢77-78附件78
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