固定化白腐真菌处理有机难降解废水的研究

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有机难降解废水是含有大量在自然条件下难于被生物降解的有机化学物质的废水,在制革、染料等行业生产过程中均会大量产生。有机难降解废水具有成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性大、性质比较稳定、可生化性差的特点。固定化白腐真菌技术是最近比较热门的有效处理方法。白腐真菌具有广谱的降解功能,能有效降解多种有机难降解废水。固定化技术可提高微生物的处理效率、增加微生物稳定性、保持微生物的活性,并可拓宽微生物的最适温度范围和pH范围。本论文选择坚木栲胶、希力毛皮红、希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝和罗丹明B五种模拟废水作为固定化白腐真菌的处理对象,考察了生物球对坚木栲胶废水的处理效果,并通过单因素试验和正交试验优化了生物球对希力毛皮红、希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝和罗丹明B的处理条件,为实际有机难降解废水处理提供了理论依据。试验结果表明:(1)生物球强度系数、稳定性系数、膨胀系数都比较好,有利于固定化小球的稳定性、微生物活性的保持和可重复性使用能力。(2)本文采用的固定化白腐真菌对坚木栲胶废水的降解效果不甚理想,且国内外尚无利用白腐真菌处理栲胶废水的相关研究报道,缺乏可供参照的理论依据。(3)无产漆酶培养基-生物球试验的脱色效果比产漆酶培养基-生物球试验的明显,前者的操作更为简化,较适合应用于后续试验。(4)单因素试验结果表明,当生物球投加量为6.0g时,希力毛皮红、希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝的最大脱色率分别为95.51%、92.73%、92.60%;当生物球投加量为6.5g时,罗丹明B的最大脱色率为90.30%。当浓度为20mg/L时,希力毛皮红的最大脱色率为96.05%;当浓度为10mg/L时,希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝和罗丹明B的最大脱色率分别为96.14%、96.28%、86.06%。当pH为5时,希力毛皮红具有最大脱色率94.51%;当pH为1时,希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝和罗丹明B达到最大脱色率,分别为93.37%、93.29%、96.08%。当转速为100r/min时,希力毛皮红、希力毛皮蓝、捷力毛皮蓝均达到最大脱色率,分别为96.22%、94.21%、94.15%;当转速为140r/min时,罗丹明B具有最大脱色率88.70%。(5)正交试验结果表明,希力毛皮红的最优化脱色条件为:生物球投加量6.0g、浓度50mg/L、pH3、转速120r/min;希力毛皮蓝的最优化脱色条件为:生物球投加量6.0g、浓度20mg/L、pH3、转速120r/min;捷力毛皮蓝的最优化脱色条件为:生物球投加量6.0g、浓度20mg/L、pH3、转速120r/min;罗丹明B的最优化脱色条件为:生物球投加量7.0g、浓度10mg/L、pH1、转速140r/min。(6)脱色前后罗丹明B的紫外-可见光谱扫描表明,在48h脱色时间内,生物球对罗丹明B的脱色作用是先吸附后降解。(7)生物球的重复使用4次后脱色率仍为60%以上。
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