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        环氧树脂生产废水的生化处理技术 辽宁污水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-01-19 13:25:35

        图片6 

         

          环氧树脂生产废水中含有大量NaCl,对生化处置干扰极大,处置难度和处置本钱很高,属于典型的高盐度难降解工业废水。目前对此类高含盐废水的处置办法主要有物化法、生物法和物化-生化结合法等。自然界中的耐盐菌生活在盐湖、盐碱湖和海水中,耐受盐度最高可达20%,这些耐盐菌的存在为高盐废水的生物处置提供了可能。近年来耐盐菌已应用于榨菜腌制废水、高含盐皂化废水等高盐工业废水处理,其中耐盐菌的挑选成为生化处置的关键步骤。本研讨从废水生化处置系统的活性污泥中别离挑选获取耐盐菌,实施分子生物学审定及生长特征调查,研讨耐盐菌在环氧树脂废水的降解特性,以期为此类含盐树脂废水的处置提供技术支持。

         

          1、资料与办法

         

          1.1 实验资料

         

          实验用水取自上海某化工厂环氧树脂生产混合废水,经Fenton氧化预处置后稀释,并补充适量营养物质,其水质如表1所示。

         

        图片8 

          菌种来源:上海某化工厂及某城镇污水处置厂生化处置系统中的活性污泥。

         

          无机盐培育基:MgSO4?7H2O0.2g/LKH2PO40.5g/LNH4Cl0.5g/LK2HPO41.5g/LNaCl(5~200g/L,按需调理)1mL微量元素溶液。微量元素:CoCl22g/LNiCl?26H2O0.05g/LZnCl20.05g/LCuCl20.03g/LFeCl?36H2O2g/LMnCl20.5g/LEDTA1g/LpH7.0

         

          斜面培育基:蛋白胨10g,牛肉膏5gNaCl5gKH2PO42gNH4Cl1g,蒸馏水1000mL,琼脂20gpH7.0

         

          1.2 实验办法

         

          1.2.1 耐盐菌株挑选

         

          采用逐渐提升NaCl浓度对耐盐菌群实施挑选培育。从上述2种污泥中各取2.5g,参加灭菌的装有100mL无菌水的250mL三角瓶内,并参加质量为无菌水0.01%的焦磷酸钠,摇床震荡将菌胶团打碎。用无菌移液管汲取上述泥水混合物,在150r/min37℃恒温摇床培育72h后,以10%(体积分数)的接种量转入NaCl质量分数为5%的无机盐培育基中驯化培育(每代3组平行实验,传至10),直至无机盐培育基中的NaCl质量分数到达15%,驯化完毕。将驯化得到的菌株接种至含有环氧树脂生产废水(COD1000mg/L)的无机盐培育基中,37℃下摇床培育72h,得到目的菌种挑选完毕。

         

          挑取上述别离出的单菌落,用涂布法琼脂平板别离后,将琼脂平板倒置37℃恒温培育箱内培育72h。待琼脂平板上的菌种长成菌落后,接种保管于斜面培育基上富集,于4℃冰箱保管备用。

         

          采用经典分类法与16SrDNA序列剖析相分离的办法肯定菌株分类种属。对挑选后的活化菌株测序,在Genebank数据库中实施BLAST比对,以取得最相近的典型菌株16SrDNA基因序列,与数据库中类似性高的典型菌株序列用ClustalX1.8软件实施对位排列,用MEGA6.1软件构建系统发育树。

         

          1.2.2 菌株生长曲线

         

          2菌株生长曲线用NaCl调理无机盐培育基盐度梯度(质量分数)2%4%6%10%,用NaOH溶液精确调理pH7.0。富集后的菌株在液体无机盐培育基中过夜培育,然后分别取10mL菌悬液接种到100mL含不同浓度NaCl的无机盐培育基中,于37℃摇床恒温好氧培育,每2h取样1次测定菌液OD600

         

          以上培育基及药剂分别在121℃高压灭菌30min后备用。

         

          1.2.3 耐盐组合菌投加比确实定

         

          用上述耐盐菌挑选得到耐盐菌X1X2X3,坚持各自菌悬液的OD6001.2左右,规则每1mL菌悬液为1份。按正交实验表将菌悬液组合成所需比例,取5mL复合菌悬液投加至50mL废水中,置于生物摇床中37℃培育24h,测定水中COD,调查各种组合比例的废水处置效果,以肯定最佳比例。

         

          1.2.4 投加耐盐组合菌的生物处置

         

          环氧树脂生产混合废水经Fenton氧化预处置后,调整至适合盐度并补充适量的营养物质,取处置后的废水50mL参加250mL三角瓶中,按实验设计条件分别参加耐盐组合菌悬液,调查其对废水COD的去除状况。

         

          1.3 剖析办法

         

          OD600UV-4802H紫外分光光度计测定也尤尼柯(上海)仪器有限公司页,CODCrHZ-HJ-SZ-0108测定,氨氮按HJ5352009测定,pH测定采用pHS3CpH(上海雷磁仪器厂)

         

          2、结果与讨论

         

          2.1 耐盐菌株的挑选

         

          2种混合活性污泥经驯化挑选、富集培育和别离纯化后,共挑选出3株耐盐菌,分别命名为X1X2X3。用GenBankBlast软件实施序列同源性比拟,3株菌株均表现出高度的同源性,16SrDNA序列剖析为根底构建的系统发育树如图1所示,分别肯定菌株X1为产碱菌(Alcaligenes)X2为假单胞菌(Pseudomonas)X3为芽孢杆菌(Bacillus),具有耐盐性。

         

        图片9 

          2.2 耐盐菌株生长曲线

         

          以菌液OD600为纵坐标,培育时间为横坐标,分别绘制3株耐盐菌株的生长曲线,如图2所示。

         

        图片10 

          由图2可知,X1X2能在质量分数为2%~10%NaCl环境中生长,X3可在2%~6%NaCl环境中生长,但盐度对菌株生长速率有很大影响。随着盐度的增加,菌株生长曲线的顺应期变长,对数增长期的生长速率变慢。顺应期变长的缘由在于,接种到不同的盐度环境后,微生物需经过一定时间的调整和顺应,本身合成多种酶进一步完善体内的酶系统后,才会生长繁衍。而在高盐环境下酶合成速度降落,产生新的酶系统需求消耗一定时间。在对数生长期微生物固然处于营养过剩状态,但对数增长期增长速率变慢。高盐环境下微生物在抵御外在不良环境的同时,需求消耗大量能量调整本身的代谢途径,或分泌胞外多聚物抵御外界不良环境因子的作用,同时需求能量合成本身生长所需物质。这样造成用于生长繁衍的能量相对减少,本身生长速率变小,世代时间变长。减速生长期历时变长可能是由于微生物应用底物的速率降落,微生物存活率低,造成营养物质剩余。

         

          2.3 耐盐组合菌的生物处置

         

          2.3.1 耐盐组合菌投加比确实定

         

          研讨标明,应用优势菌株(如耐盐菌)降解有机污染物已成为有机废水处置的有效办法,其中微生物菌群处置有机物的效率要高于单一菌株。因而,对已别离出的3株耐盐菌用正交实验肯定X1X2X3组合比例,以取得高效处置环氧树脂生产废水的复合耐盐菌群。正交实验结果如表2所示。

         

        图片11 

          由表2可见,最优程度组合为A2B2C3,故3种耐盐菌X1X2X3最佳投配比为223(体积比)

         

          2.3.2 耐盐组合菌对Fenton预处置废水的降解效果

         

          实验固定4个要素,调整另一要素,调查废水COD的去除效果,如表3、图3所示。

         

        图片12 

        图片13 

          (1)盐度。由图3(a)可见,NaCl质量分数为5%~8%时,组合耐盐菌对废水中有机物的降解效果在80%以上。当NaCl15%时,COD去除率急剧降落,这是由于随着盐度增加,菌株生长速率变慢,酶的合成遭到限制,有机物降解速率减慢。故组合微生物最适NaCl5%~8%

         

          (2)反响时间。由图3(b)可见,生物摇床37℃恒温反响6h,废水COD去除率达54%,反响12h后去除率在70%左右,24h后去除率上升了3%,随着接触时间的延长,12~48hCOD去除率没有明显变化,仍坚持在80%以下。

         

          (3)温度。图3(c)中废水COD去除率随着温度的升高逐步升高,在37℃时到达最大值91%左右,当温度到达40℃时,COD去除率反而降低,主要是由于高温会抑止微生物的活性,从而降低废水COD去除率,故组合耐盐菌降解有机物的最适温度为37℃

         

          (4)pH。图3(d)显现,pH7时废水COD去除效果理想,COD去除率到达85%左右,pH56时,COD去除率分别在73%65%左右,pH9时,COD去除率只要30%左右。因而,耐盐组合菌在pH7COD去除效果最理想,pH过低或过高均会影响微生物的活性,减少有机物的降解率。

         

          (5)投菌量。由图3(e)可见,废水COD去除率随投菌量的增加而不时增加,投菌量为5%COD去除率比3%时的去除率明显提升,菌体投加量为5%10%时,COD去除率分别为80%94%。投菌量为12%COD去除率为98%,但相关于10%的降解率增幅有限,故选择最佳投菌量为10%

         

          综上所述,在合适耐盐菌生长环境下,用其处置Fenton预处置后的废水,COD去除率维持在70%~80%。经过单要素实验肯定最佳实验条件:废水pH7,反响时间为24h,反响温度37℃,废水中NaCl质量分数为5%~8%,耐盐组合菌最佳投加量为废水体积的10%

         

          3、结论

         

          (1)对环氧树脂生产工业废水处系统及城镇污水处置生化池中的活性污泥实施驯化,挑选出3株能高效降解废水COD又可在高盐度环境中生长良好的耐盐菌,命名为X1X2X3。采用16SrDNA序列剖析办法实施审定,别离挑选得到3株耐盐菌株分别为X1属产碱菌(Alcaligenes)X2属假单胞菌(Pseudomonas)X3属芽孢杆菌(Bacillus)

         

          (2)经过正交实验肯定3株菌株组合最佳投配比为223(体积比),用该组合菌处置Fenton预处置后盐度为5%~8%的废水,耐盐组合菌最佳投加量为废水体积的10%,在pH737℃下摇床反响时间24h,能坚持较高的COD去除率。

         


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