【摘 要】
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焦化废水具有高COD,成分复杂等特点,属于难处理的有机工业废水。与物理化学法相比,生物法处理成本低,具有能耗低,无二次污染等优点。但是,由于焦化废水中存在大量对微生物具有毒害作用的物质,导致传统生物处理工艺效果不佳,微生物固定化技术能够提高微生物密度,提高微生物的抗逆性,具有处理效率高,可重复利用,固液分离效果好等优点。在焦化废水处理领域具有良好的应用前景。本论文以Rhodococcus sp.W
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焦化废水具有高COD,成分复杂等特点,属于难处理的有机工业废水。与物理化学法相比,生物法处理成本低,具有能耗低,无二次污染等优点。但是,由于焦化废水中存在大量对微生物具有毒害作用的物质,导致传统生物处理工艺效果不佳,微生物固定化技术能够提高微生物密度,提高微生物的抗逆性,具有处理效率高,可重复利用,固液分离效果好等优点。在焦化废水处理领域具有良好的应用前景。本论文以Rhodococcus sp.W7为目的菌株,使用硝酸盐法将菌株W7包埋至聚乙烯醇与海藻酸钠混合载体中,制备成固定化颗粒,并应用于三相流化床反应器中,开发出一种可行的焦化废水处理方案,以期为今后焦化废水处理提供借鉴。研究主要包括以下几个内容:（1）在Rhodococcus sp.W7菌株特性研究方面,本论文通过16s RNA基因测序和生理生化鉴定确定菌株W7为Rhodococcus sp.。其最适温度为40℃,最适p H为7-8,最适盐度为0.1%。在100mg/L的混合底物环境中,游离态Rhodococcus sp.W7去除苯酚、吡啶和喹啉分别需要30h、26h和30h。通过紫外扫描、液质分析确定了菌株W7降解喹啉的途径为先将喹啉转化为2-羟基喹啉,之后再转化为其它代谢产物。（2）本论文对硼酸法、硝酸盐法和硼酸-硝酸盐法三种固定化方法进行了研究。硼酸法制备的颗粒机械强度最佳,但无法长期使用。硝酸盐法及硼酸-硝酸盐法具备更佳的韧性,具备更好的稳定性。此外,硝酸盐法生物活性更高。最佳固定化条件为:PVA与SA比例为4:1,Na NO3浓度为40%,Ca Cl2浓度为3%,交联时间为24 h。在100mg/L的混合底物环境中,固定态Rhodococcus sp.W7去除苯酚、吡啶和喹啉分别需要4h、19h和10h。（3）本论文根据固定化微生物的特性设计了一种三相流化床反应器,进行了为期1个月的连续运行试验。COD除率能够稳定在90%左右,出水COD浓度维持在30-50mg/L。反应器处理效果稳定,在出水中未检测到污染物的残留。本论文在研究菌株W7基本降解特性和代谢规律的基础上,对菌株进行了固定化,且应用于三相流化床反应器中,在反应器连续运行期间,出水水质良好,今后在焦化废水处理领域具有较好的应用前景。
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