固定化微生物對(duì)酚類物質(zhì)的降解性能研究.pdf

1、含酚廢水是一種普遍存在并對(duì)人類生命安全危害嚴(yán)重的工業(yè)廢水。因此，含酚廢水的處理引起了人們高度重視，并逐步形成了以物理法、化學(xué)法、生物法為代表的三大處理技術(shù)。其中生物法中的固定化微生物法因微生物密度高且流失少、反應(yīng)速度快、耐毒害能力強(qiáng)、微生物代謝產(chǎn)物容易分離、處理設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。
　　本論文采用以苯酚和對(duì)硝基苯酚為唯一碳源的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基分別篩選出對(duì)苯酚和對(duì)硝基苯酚有良好降解能力的菌株FG-01和FG-02，經(jīng)菌株鑒定后，

2、用固定化材料鈣基膨潤(rùn)土和羧甲基纖維素鈉(CMC)將其分別固定，研究固定化微生物的降酚性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、菌株FG-01和菌株FG-02的16SrDNA序列同源性分析結(jié)果表明:菌株FG-01與菌株Bacillus pumilus(DQ907936，芽孢桿菌屬)相似性100％，菌株FG-02與菌株Aeromicrobium erythreum(GU186112，氣微菌屬)相似性為84.3％。
　　2、研究了固定化微

3、生物顆粒的制備條件，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，同時(shí)進(jìn)行了固定化微生物顆粒穩(wěn)定性研究。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:固定化微生物顆粒制備的最佳條件為AlCl3濃度為1％，鈣基膨潤(rùn)土的含量為5％，菌懸液的量為20％，交聯(lián)時(shí)間為1h，鈣基膨潤(rùn)土的粒徑為100目，CMC含量為3％。最優(yōu)條件下制得的固定化微生物顆粒對(duì)苯酚的降解率為93.22％(苯酚初始濃度為50mg/L)，對(duì)對(duì)硝基苯酚的降解率為74.28％（對(duì)硝基苯酚初始濃度為10mg/L）。通過(guò)掃描電鏡SEM

4、對(duì)固定化顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果表明:材料內(nèi)部的褶皺結(jié)構(gòu)較多，鈣基膨潤(rùn)土和CMC結(jié)合增大了材料內(nèi)部的比表面積，非常有利于微生物在材料內(nèi)部生長(zhǎng)。通過(guò)探究固定化微生物顆粒的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和重復(fù)利用性，結(jié)果表明:固定化微生物顆粒在4℃保存40d時(shí)，其苯酚降解率仍可達(dá)90％以上，其被連續(xù)使用了9批次時(shí)，苯酚降解率仍有88％以上。
　　3、研究了固定化單一微生物顆粒對(duì)苯酚和對(duì)硝基苯酚的降解性能?？疾炝祟w粒投加量，初始濃度，溫度，降解時(shí)間對(duì)酚類物質(zhì)

5、降解的影響。結(jié)果表明:固定化微生物顆粒降解酚類物質(zhì)的最佳投加量為0.23g/mL，最佳溫度為35℃。固定化FG-01顆粒耐苯酚的最高濃度為1000mg/L，而固定化FG-02顆粒耐對(duì)硝基苯酚的最高濃度僅為150mg/L。
　　4、對(duì)游離菌、CMC-鈣基膨潤(rùn)土固定化顆粒、CMC-鈣基膨潤(rùn)土固定化微生物顆粒、CMC固定化微生物顆粒的降酚性能進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明:各系統(tǒng)對(duì)酚類物質(zhì)的降解效果為:CMC-鈣基膨潤(rùn)土固定化微生物顆粒＞CMC

6、-鈣基膨潤(rùn)土固定化顆粒＞游離菌＞CMC固定化微生物顆粒，即復(fù)合載體共固定化微生物顆粒對(duì)酚類物質(zhì)的降解率最高。
　　5、研究了外加碳源對(duì)固定化單一微生物降解酚類物質(zhì)的影響，結(jié)果表明:當(dāng)對(duì)硝基苯酚濃度＜50mg/L時(shí)，對(duì)固定化FG-01顆粒降解苯酚基本上沒(méi)有影響，僅延長(zhǎng)了降解平衡時(shí)間。當(dāng)對(duì)硝基苯酚初始濃度＞50mg/L時(shí)，抑制作用逐漸明顯，當(dāng)對(duì)硝基苯酚初始濃度為100mg/L時(shí)，固定化FG-01顆粒降解苯酚的降解率僅為28.95％。同

7、時(shí)固定化FG-01顆粒內(nèi)部的微生物FG-01也可以以對(duì)硝基苯酚為共代謝碳源，當(dāng)對(duì)硝基苯酚濃度為30mg/L時(shí)，對(duì)對(duì)硝基苯酚的同時(shí)降解率達(dá)到最大，為55.45％。當(dāng)對(duì)硝基苯酚濃度逐漸增大時(shí)，降解率逐漸下降;固定化FG-02顆粒的微生物FG-02可以以苯酚和對(duì)硝基苯酚作為共代謝碳源，而對(duì)硝基苯酚的毒性較對(duì)苯酚的大，并且對(duì)硝基苯酚的降解途徑較苯酚的復(fù)雜，故FG-02對(duì)苯酚的利用率較對(duì)硝基苯酚的利用率大。
　　6、研究了固定化復(fù)合微生物對(duì)