印染废水生物处理系统中微生物的脱色性能研究

印染废水生物处理系统中微生物的脱色性能研究

邱丽娟[1]2009年在《厌氧颗粒污泥对活性黑KN-B染料的生物降解脱色研究》文中进行了进一步梳理论文研究了以葡萄糖为共基质条件下常温升流式厌氧污泥床(UASB)反应器中活性黑KN-B染料的脱色效果;并进行了生物吸附及降解的静态批式试验,探讨了染料脱色的机理。通过考察厌氧条件下活性黑KN-B的生物降解过程,初步分析了活性黑KN-B染料的降解动力学;又考察了碳源浓度、染料浓度、pH值、温度、盐度对活性黑KN-B染料厌氧生物降解脱色的影响;采用紫外-可见光谱、红外光谱对染料的降解途径进行分析,初步得出了染料的降解途径和降解产物。首先研究了以葡萄糖为共基质及在不同硫酸盐浓度条件下,常温UASB反应器中活性黑KN-B的脱色效果,结果表明:当HRT=24h,进水COD_(Cr)浓度为800~1300mg/L,染料浓度10~40mg/L时,COD_(Cr)去除率、染料的脱色率分别在54.2%、72%以上,此时反应器出水挥发酸(VFA)在200mg乙酸/L以下,出水碱度在508~668mgCaCO_3/L之间。适量的硫酸盐(<500 mg/L)对反应器的COD_(Cr)去除率、染料的脱色率影响不大;但高浓度的硫酸盐(>800 mg/L)会导致COD_(Cr)去除率、染料的脱色率逐渐下降。当硫酸盐浓度为1500 mg/L时,COD_(Cr)去除率、染料脱色率仅为38.3%、65.8%,出水VFA的浓度接近400乙酸mg/L,碱度降至200mgCaCO_3/L以下,反应器有酸化的危险。反应器中厌氧颗粒污泥粒径大小为0.5~5mm,其微生物以丝状菌为主,另有少量球状菌和竹节状杆菌。然后通过生物吸附及降解的静态批式试验,分析了染料生物降解脱色的机理。由吸附试验得出,厌氧颗粒污泥对活性黑KN-B的吸附均符合Freundlich模型和Langmuir模型,但吸附量较小。对活性黑KN-B的吸附机理研究发现,污泥菌体中的负电性会对在溶液中以阴离子形式存在的活性黑KN-B染料产生一定的排斥作用,因而导致厌氧颗粒污泥对其吸附能力低;通过吸附试验,24h后染料的吸附率仅为14.3%,并且600nm处染料的最大吸收波长并没有发生改变;而通过降解试验,24h后染料的脱色率为80.1%,且600nm处的吸收峰几乎消失,说明厌氧颗粒污泥对活性黑KN-B染料的脱色作用主要是生物降解,而不是吸附作用。在厌氧生物降解静态试验的基础上,又考察了活性黑KN-B染料的生物降解过程,初步探讨了活性黑KN-B染料的降解动力学。结果表明:厌氧颗粒污泥可以单独降解活性黑KN-B(以活性黑为单一碳源时,活性黑KN-B的24h脱色率为43.1%),也可以在以葡萄糖为共基质条件下降解活性黑KN-B;以活性黑KN-B为单一碳源时其降解过程符合一级反应动力学方程,而以葡萄糖为共基质时其降解过程符合二级反应动力学方程。进一步通过厌氧生物降解静态试验,本文还考察了碳源浓度、染料浓度、pH值、温度、盐度对活性黑KN-B染料厌氧生物降解脱色的影响。通过正交试验,得出了厌氧颗粒污泥对活性黑KN-B染料废水的最佳脱色条件为:染料浓度为50mg/L、温度为50℃、pH值为8、含盐量为500mg/L,此时染料的脱色率可达87.5%。最后,对降解前和降解后染料的降解液采用UV-可见光谱、红外光谱分析,讨论了活性黑KN-B染料的降解途径以及初步的降解产物。用UV-可见光谱发现活性黑KN-B在可见光区600nm处的吸收峰已消失,并且紫外区309nm处的吸收峰减弱,但255nm处的吸收峰增强,说明活性黑KN-B染料中的偶氮键断裂后生成芳香胺类化合物,这些中间产物一部分可在厌氧条件下进行矿化,一部分需后续进一步好氧处理才能降解。用红外光谱分析,其结果与UV-可见光谱分析一致。

刘正芹[2]2006年在《染料生物降解脱色及印染废水FABR/O处理工艺研究》文中研究说明印染废水是纺织工业水污染的主要来源,不仅排放量大,色度高,成分复杂,生物难以降解和污染程度高,而且部分染料具有毒性。随着化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,浆料、染料、洗涤剂、化学助剂和整理剂等难生物降解的有机物大量进入印染废水,给废水处理增加了难度。现有的生物处理系统存在着处理效率低、剩余污泥量大、水处理药剂用量大和运行费用高等问题。因此,对印染废水进行经济有效地处理,日益成为当今环境保护的一大难题。由于水资源的日渐短缺和污染严重,印染废水的处理已引起高度重视。开展染料和印染助剂在各种条件下的生物降解性能研究和开发高效低费的废水生化处理系统具有重要意义,具有良好的社会效益和环境效益。本研究选取两大类具有代表性、结构不同的常用阳离子染料(阳离子红2GL、阳离子红GTL、阳离子红6B、阳离子艳蓝2RL、碱性绿)和双活性基活性染料(活性红6BN、活性黄2GR、活性蓝BRF、活性黑Black B)为研究对象,通过对这些染料染色废水的污染物组分进行分析,采用呼吸法、基质去除法等方法对它们在好氧、兼氧、厌氧等不同条件下的生物降解性能进行测试、分析和评价;建立并研究了印染废水FABR/O(Facultative Anaerobic Baffled Reactor/Oxic)生化处理新工艺,通过试验,对染料浓度、硫酸盐浓度和纯碱浓度和水力停留时间等主要运行参数进行处理工艺优化,并进行了动力学参数研究;最后对阳离子红2GL和活性黄2GR的生物降解途径利用UV-可见光谱、红外光谱和液质联用光谱等分析手段进行了初步探索。1.本研究对印染废水的污染物组分进行分析,在所测试的21种染色助剂、活性染料和阳离子染料中,只有螯合分散剂C-5000和匀染剂1227两种助剂和阳离子红6B降解性差,其余染料和助剂都是难降解的有机物。棉漂染废水COD主要由原棉中的各种伴生物、难降解的印染助剂所贡献,柔软剂COD在漂染废水总COD中所占的比例最大,约57.5%,而色度主要由染料造成。腈纶织物染色废水中,废水总COD主要由各种难降解的印染助剂贡献,去油纱剂、匀染剂和柔软剂等助剂的COD所占的比例最大,约70%左右,而色度主要由残余染料造成。2.城市污水处理厂的活性污泥对所研究的两类染料的生物吸附都符合Freundlich吸附等温式。活性污泥对阳离子染料有很好的吸附性能,随着吸附时间的增加,溶液中残余染料的浓度降低,吸附率增加,主要以离子吸附为主。活性污泥对活性染料是化学吸附和物理吸附综合作用的结果,吸附量低。对活性黑Black B基本不吸附。3.在好氧条件下,所实验阳离子染料的脱色率较高,污泥浓度的增加对提高阳离子染料的脱色率无明显影响。共代谢基质醋酸的浓度和染料浓度的增加对阳离子红2GL、阳离子红GTL、阳离子艳蓝2RL、碱性绿的脱色率的影响不明显,这几种结构阳离子染料的生物脱色是吸附和后续生物降解共同作用的结果。阳离子红6B能与醋酸产生共代谢作用而随醋酸浓度提高,脱色率增加。活性染料的好氧脱色率是随降解时间、污泥浓度和葡萄糖浓度的增加而增加。染料浓度增加,各染料的脱色率降低。好氧污泥对具有双偶氮键结构的活性黑Black B的降解性能力差。由活性污泥对活性染料的吸附率很小的结论,可以推断活性染料的生物脱色作用主要是微生物降解的结果。在所试验的硫酸钠浓度(<2%)范围内,硫酸钠对活性红6BN的生物脱色没有不利影响,适量加入硫酸钠,还有助于活性染料的生物脱色。在厌氧条件下,所试验的阳离子染料和活性染料在200mg/L浓度下都可以用生活污水处理厂的厌氧污泥处理,有很好的厌氧可生物降解性,脱色效果明显。阳离子染料厌氧脱色后没有明显的重新着色现象;而双偶氮活性染料未驯化污泥厌氧脱色后有重新着色现象。高浓度(500mg/L)活性染料在没有易降解基质葡萄糖的情况下,生物降解和脱色受到一定程度的抑制。在兼氧条件下,所试验的阳离子染料具有良好的脱色性能。活性染料的兼氧脱色性能差异较大,单偶氮键染料较双偶氮染料容易脱色。阳离子染料兼氧生物脱色性能大大高于活性染料,脱色率高且需时间短;而阳离子染料的COD_(Cr)去除率则较活性染料低。两类染料在较宽温度范围15~30℃内都有较好的兼性厌氧降解性能。兼氧—好氧试验表明,阳离子染料的兼氧脱色率大大高于活性染料,而活性染料的好氧脱色率又高于阳离子染料,两类染料的总脱色率都达到96.2%以上。两类染料的好氧COD_(Cr)去除率都大于兼氧COD_(Cr)去除率。兼氧出水的B/C大大高于进水的B/C,可生化性大大提高,使总COD_(Cr)去除率大大提高。4.在研制的改良型FABR/O反应系统中,将ABR厌氧反应器改良为兼氧反应器,并在FABR反应器内壁四周贴附新型混合毛绒材料,增强微生物膜泥共生系统功能,更好地截留兼氧活性污泥,克服严格厌氧运行条件苛刻等缺点,实现快速启动。好氧段的剩余污泥回流至FABR兼氧段,起到污泥减容化的作用。将改良型FABR/O反应系统运用于印染废水的处理过程。FABR/O系统处理印染废水是非常有效的,FABR段高效脱色,COD_(Cr)大幅降低。进水COD_(Cr)控制在1000~1200mg/L,染料浓度100mg/L,HRT约为24h时,总COD_(Cr)去除率达到85%以上,色度去除率达90%以上。染料浓度增加,都会降低染料的COD_(Cr)去除率。硫酸钠浓度(100~2500mg/L)对FABR的处理效果影响并不显着,活性染料的COD_(Cr)去除率稳定在70%以上,脱色率稳定在91.8%以上。纯碱浓度对FABR的处理效果影响较大,纯碱浓度增加,COD_(Cr)去除率和脱色率下降。纯碱浓度增加到2000mg/L时,COD_(Cr)去除率和脱色率分别下降到33.5%和68%,实际工程应用时应特别注意碱度的监控。对FABR/O废水生化处理系统进行动力学研究表明,难降解废水经FABR段处理后,饱和常数减小,可生化性有较大改善。5.对阳离子染料2GL和活性染料2GR经FABR/O处理前后的结构变化用U—可见光谱、红外光谱、液—质联用(LC-MS)进行分析,结果表明,两种染料在FABR反应器中就得到很好的降解,在可见光区域没有吸收峰,脱色效果显着;出现了一些烃类、胺类和醚类等小分子物质。在兼氧菌的作用下,染料在偶氮键处断裂,由染料大分子降解为染料中分子,最后降解为小分子,苯环峰消失。本研究所研制的改良型FABR/O反应系统,生化反应条件宽松,FABR反应器折流板上贴有毛绒材料,使兼氧生物膜法与好氧活性污泥法这两种生物处理方法得以有机结合,优势互补,因而可以获得比一般厌氧—好氧工艺更好的处理效果。具有结构简单、运行稳定、处理效率高、运行费用低、污泥产量低等特点。

马乐[3]2013年在《印染废水白腐真菌生物强化处理技术研究》文中进行了进一步梳理对取自染料生产废水处理厂的污泥进行驯化、培养,获得了具有高效脱色性能的厌氧菌,并研究其对活性染料废水的脱色工艺。研究结果表明,当pH值为7.5,温度为35℃,不另外投加氮源、磷源的工艺条件下,高效厌氧脱色菌对由难以脱色的活性艳红X-3B配制而成的模拟废水处理48h后,脱色率最高可达70.8%。在相同条件下,对活性黄X-R与活性艳蓝X-BR的脱色率最高分别可达75%与88.8%。研究了培养、驯化的高效厌氧脱色菌对活性染料、酸性染料、直接染料等水溶性染料的脱色效果。结果表明,在pH值为7.5,温度为35℃,不另外投加氮源、磷源的工艺条件下,水溶性染料的结构对脱色菌的脱色性能有影响,厌氧脱色菌对多种类别的水溶性染料均具有较好的脱色效果,具有脱色广谱性。对取自自然界的野生真菌进行筛选及分离,获得了6株具有脱色能力的菌株(T1,T2、T3、T4、T5、T6),以活性艳红K-2BP为处理对象进行脱色试验,结果表明Tl菌株具有优势脱色效果。经初步鉴定,T1为担子菌纲(Basidiomycetes)微生物。通过进一步的脱色试验表明,在采用可溶性淀粉作为碳源,尿素作为氮源,培养基中可溶性淀粉与尿素质量比为2:1(g/L)的试验条件下,T1菌株对活性艳红K-2BP的脱色率最高可达85.7%,并且Tl菌株对多种不同类型的水溶性染料也表现出了良好的脱色效果。依据T1菌株的生长曲线与脱色曲线,得出了T1菌株增长速率与染料降解速率的方程。研究了筛选、分离的白腐真菌与取自印染企业废水处理厂好氧污泥的竞争与协同关系。结果表明,白腐真菌比好氧污泥具有更好的污染物处理效果,利用白腐真菌对好氧菌进行生物强化,出水COD、脱色率等指标均要优于单独接种白腐真菌或好氧污泥。在试验周期内,白腐真菌与好氧污泥中的菌种之间存在对营养物质吸收和应用的竞争关系以及对污染底物降解的协同关系,白腐真菌的加入改变了好氧污泥中原有的微生物种类与微生物数量,最终系统中包括白腐真菌在内的3株菌株成为优势菌株,形成了新的微生物系统。将筛选、驯化、分离的厌氧脱色菌与白腐真菌应用于生物反应器,使用某针织印染厂的污水作为处理对象,进行了生物反应器的启动与运行工艺的研究。反应器进水采用印染厂一沉池出水,经过60天的运行,以“厌氧→真菌/细菌”的反应器组合工艺成功启动反应器,反应器出水COD达到200mg/L以下,色度达到20倍以下。反应器的运行条件为HRT=9h, DO=1mg/L时,出水COD去除率达到60%以上,色度可达10倍以下,废水处理效果进一步提高。采用印染厂调节池出水作为反应器进水,反应器出水COD去除率仍能达到60%,出水色度可达50倍以下,反应器表现出较好的抗冲击负荷能力和污染物去除能力。

陈熙[4]2008年在《活性染料脱色菌的分离及其应用特性的研究》文中研究表明印染废水脱色是印染废水治理的关键环节。在印染废水处理中,活性染料是较难脱色的染料之一,本文主要以活性蓝为研究对象,分离筛选对其脱色能力的菌株,并对菌株降解特性进行研究。菌源来自青岛市某针织印染厂废水处理站的曝气池,经过增殖培养后筛选出五株对活性蓝具有一定降解脱色能力的菌株,编号为T1~T5,其中T4菌表现出较高的脱色降解活性蓝的特性;T4属于杆菌,革兰氏染色为阳性。T4可利用牛肉膏、葡萄糖、淀粉等为碳源,以牛肉膏为附加碳源和能源时对染料的脱色率最高;K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)等无机盐及微量元素类对T4菌的脱色效果影响很小。T4为中温菌,最适宜的培养温度为30~36℃,最适合的pH值为6.0~8.0,接种量为10%;T4对活性蓝的耐受极限为120mg/L;T4菌对活性红、活性黄也有一定的降解性,只是脱色效果较差;实验中分离出的单菌株与混合菌在脱色性能的各个指标中相比均较弱,说明混合菌在参与脱色降解活性蓝的过程中各个菌之间存在协同降解作用。另外,通过正交试验确定了影响T4脱色率的四个条件(pH、温度、染料浓度、投加量)的主次关系,由主到次依次为:pH>投菌量(ml)>染料浓度(mg/L)>温度(℃);且当pH为7.0,投菌量为10ml,染料浓度为30 mg/L,温度为30℃时,T4菌的脱色效果最佳,脱色率可以达到90.8%,此时溶液的色度为58倍。

魏剑斌[5]2004年在《印染废水生物处理系统中微生物的脱色性能研究》文中研究指明本文通过筛选脱色降解菌株的方法,对成都某印染厂的典型印染工艺中使范围较广的活性红PBL染料进行了脱色降解实验研究,结合实际工艺情况,筛选出了一株对活性红PBL有较高脱色降解活性的纯菌株TS4。考察了环境因子影响下该菌株对染料的脱色降解效果的影响,并采用常规细菌鉴定方法,依据该菌株的形态、生理生化特征,初步鉴定该菌株属芽孢杆菌属(Bacillus Sp.)。 细菌TS4可以在温度25~45℃、pH6~9的环境条件下保持较高生长率和脱色降解活性,其最佳脱色环境为37℃、pH=7.8、静置密封条件。氧作为环境因子对TS4菌脱色影响最大,静置密封条件下该细菌对染料的脱色率高要高于静置通气条件和摇床培养。此外酸碱度和温度对脱色也有影响。细菌TS4可以利用多种糖类、牛肉膏、酵母膏为碳源和能源,在对染料降解脱色的过程中可以不用附加氮源和Ca~(2+)、Fe~(3+)、Mg~(2+)及微量元素等无机离子,最佳接种时期为该菌的对数生长期,适宜的接种量为10%,最大的染料耐受极限为200mg/L。同时,研究了TS4菌对金属离子的抗性,实验表明金属Hg~(2+)、Ag~(2+)离子对该菌有高毒性,对该菌的生长及脱色有抑制作用。随着染料浓度的增大,TS4菌对染料的脱色速率也逐渐降低。 此外,实验中分离出的纯菌株和混合菌株相比脱色降解性能较弱,说明混合菌种的对活性红PBL的脱色降解更具优势,这也说明该工艺系统的脱色降解微生物是一个综合协同作用的体系。

张杨[6]2013年在《零价铁、厌氧及联合处理法降解印染废水影响因素研究和机理分析》文中认为我国每年印染废水排放总量将近20亿吨,位于各工业行业排放总量的第5位。且随着近年来新型印染染料的开发以及化学纤维织物技术的发展,各类难降解有机物大量进入印染废水,印染废水处理难度进一步增大。本课题所研究的零价铁-厌氧联合处理工艺针对浓度和色度高、难降解、水质变化大的印染废水,探索最优运行工艺参数、验证其可行性,从而为零价铁-厌氧联合处理印染废水技术的实际应用、解决当前的印染废水治理的难题奠定基础。以模拟印染废水为处理对象,在厌氧条件下驯化污泥,培养出可以降解模拟印染废水的菌种;将驯化后厌氧污泥等分转移至250ml血清瓶中,通过气浴恒温振荡器控制反应温度和反应时间保证血清瓶中厌氧污泥与模拟印染废水保持悬浮状态充分接触。在叁种模式下:零价铁法、厌氧生物法及零价铁-厌氧联合处理法,探索高效脱色率的影响因素。零价铁法主要研究ZVI投加量(0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5g/L)、ZVI粒径(50、250和450目)、pH值(5.0、6.0、7.0、8.0和9.0)、盐(NaCl)浓度(0、30、60、90、120和150g/L)和气浴恒温振荡器摇速(70、100、130、160和190rpm)对脱色率的影响,并通过响应曲面分析法探讨各影响因素间相互关联,获得最佳的试验条件;厌氧生物法主要研究pH值(5.0、6.0、7.0、8.0和9.0)和NaCl浓度(0、20和50g/L)对脱色率的影响;零价铁-厌氧联合处理法主要研究ZVI投加量(0、0.1、0.5和1.0g/L)和NaCl浓度(0、20和50g/L)对脱色率的影响,并优化工艺条件;在此基础上,对该联合工艺的强化机理展开研究。试验结果表明:在偏酸性条件下,零价铁法去除印染废水的脱色率随ZVI投加量和摇速增加而增加,与ZVI粒径成反比;实际应用中保持低能耗和经济节约的要求,通过响应曲面法对多因素进行优化,得到的零价铁法降解印染废水的最佳试验条件为:pH=5.0,ZVI投加量为1.5g/L,ZVI粒径为450目,摇速为160rpm,对应的最大脱色率为72.5%;此方法中pH和ZVI投加量间存在相互制约,投加量过大导致反应中pH升高降低了脱色率,因此控制pH值尤为重要;经过驯化,厌氧生物法在pH=7.0,反应10h时印染废水的脱色率达到88%;盐浓度大于50g/L时产生明显的抑制,因此在印染废水处理中,应考虑NaCl浓度对微生物和脱色率产生的负面作用;零价铁-厌氧联合处理法,试验得到最佳pH=7.0,ZVI投加量为1.0g/L,ZVI粒径为450目,摇速为160rpm,盐浓度为20g/L。荧光原位杂交试验结果表明,种泥~厌氧生物法~零价铁-厌氧生物联合法的叁个阶段过程,产酸菌相对含量从62%~69%~78%,产甲烷菌相对含量从38%~31%~22%,说明产酸菌对普施安蓝H-5R及产物的毒害作用的适应性强于产甲烷菌,同时ZVI还原作用进一步促进产酸菌的生长,抑制产甲烷菌代谢,驯化出可以降解此种偶氮印染废水的菌种Yersinia enterocolitica和Sphaerochaeta sp.,因此可以通过调控有机物降解阶段和外投加ZVI的方式,优先控制产酸菌的生长,达到较高的脱色率。

王佳[7]2012年在《印染废水处理系统构建调试过程中微生物群落进化研究》文中提出工业废水生物处理系统在构建的过程中常常使用城市污水处理厂的活性污泥作为种污泥接种,该污泥中的微生物群落在适应新的废水环境过程中可能发生巨大变化,这种变化有时会导致新系统构建的失败。因此理解微生物群落在工业废水处理系统构建过程中以及系统之后的运行过程中的进化规律将有助于废水处理工程的构建操作和调试运行。而全规模污水处理系统,特别是印染废水处理系统中这种微生物群落进化过程的追踪研究还鲜有报道。本研究在追踪检测日处理量为1000吨的印染废水生物处理系统在构建和3个多月的调试运行效果的基础上,利用PCR-DGGE和T-RFLP两种分子生物学方法研究了包括细菌、真菌和古菌在内的叁大域微生物的群落进化过程。具体研究成果包括如下几方面:(1)印染废水生物处理系统包括两级生化处理装置,分别为水解酸化+活性污泥和水解酸化+好氧接触氧化。经过3个多月调试过程中的连续监测结果表明,COD和色度的总去除率分别高达85%和84.9%。培养和定量PCR对微生物计数的结果表明,细菌是这所有的处理单元中的绝对优势菌群,真菌数量次之,古菌最少;随着系统运行,真菌数量逐渐减少,古菌的数量明显增加,特别是二级生化处理系统中,在运行3个月末,古菌的数量超过细菌成为明显的优势菌群,古菌占细菌的比率为1:0.58。(2)利用PCR-DGGE的方法对系统构建和调试运行中的微生物群落进行追踪研究,结果表明,系统中细菌的多样性明显高于古菌和真菌;从种污泥到系统构建成功,细菌和真菌在系统中的持留率接近(细菌为57.3%,真菌为57.6%)并且明显高于古菌(34.8%);由于废水组分和主要污染物始终处于变化中,因此驱动着各类群的微生物种群结构在整个调试运行过程中一直发生着变化,其中,细菌和古菌的多样性都在增加,而真菌的多样性则逐渐减少;二级生化处理单元接收一级生化池处理之后的废水,其组分波动相对较小,因此其中的微生物群落稳定性明显高于一级处理单元。DGGE条带切胶测序的结果表明,系统中的细菌广泛分布在α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)、梭菌纲(Clostridia)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、暖蝇菌纲(Caldilineaceae)、硝化螺旋菌纲(Nitrospira)、绿菌纲(Chlorobia)、酸杆菌纲(Acidobacteria)十个纲中;真菌主要分布在壶菌纲(Chytridiomycetes)和结合纲(Zygomycota);古菌主要分布在广古菌门(Euryarchaeota)其中大部分是产甲烷菌(Methanogen),和泉古菌门(Crenarchaeota)。(3)利用另外一种分子生物学方法T-RFLP法对该系统中的微生物群落进化过程进行追踪研究,所得结果和DGGE的结果相似,其中主要的优势细菌分布在α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、 β-变形菌纲(Betaproteobacteri)、 γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、暖蝇菌纲(Caldilineaceae)、硝化螺旋菌纲(Nitrospira)、绿菌纲(Chlorobia),其中Caldilineaceae占4.46%-11.6%,Alpha-proteobacteria占7.51-9.67%,Chloroflexi bacterium占6.02%-7.15%,Rhodobacter sp.24.32%-28.81%,Thermomonas sp占17.34%-38.95%;主要的优势真菌是壶菌纲(Chytridiomycetes),其中Blastocladiales sp.占2.30%-3.12%;主要的优势古菌是广古菌门(Euryarchaeota)中的产甲烷(Methanogen)。(4)通过对系统构建过程以及3个多月的调试运行过程中的微生物群落结构进化过程的追踪研究发现,尽管微生物群落发生了很大变化,但系统的运行效率没有明显的变化,古菌和真菌的多样性和种群稳定性明显比细菌大,说明细菌具有巨大的功能冗余保证系统稳定运行。古菌随着系统的运行数量明显上升并且在二级好氧生化处理系统中超过细菌的数量成为优势菌群的现象值得关注,提示古菌可能在难降解物质的降解方面具有还未知的作用。

龚子斌[8]2012年在《活性艳蓝P3R染料脱色菌筛选及其降解机制初步探讨》文中指出印染废水由于其含高浓度、高毒性、多种类的污染物,色度高,排放量大,难于处理,是严重污染环境的行业之一,这类废水一旦排放到环境,便会对水体及其水中生物造成巨大危害,因此研究染料废水的高效处理具有重大的理论和现实意义。本论文主要是针对一种高亲水性染料—活性艳蓝P3R的生化处理进行了较为详尽的研究。以青岛某纺织化工厂印染废水的生化处理池中活性污泥为实验材料,以活性艳蓝P3R染料为研究对象,驯化并分离出了7株对其具有一定脱色能力的菌株,并筛选出了两株(G1和G4菌株)对P3R染料具有高效脱色性能的菌株进行了深入研究。实验结果表明,两脱色菌株均不能以活性艳蓝P3R染料为唯一碳源,其脱色最佳的碳源为葡萄糖,且含量为0.6%时对染料脱色率最高;最佳氮源为(NH_4)_2SO_4;最佳加入量为0.12%,最佳磷源为KH_2PO_4,最佳加入量为0.024%;在盐度较低时,脱色菌脱色效果更好。Mg~(2+)、Mn~(2+)对脱色有促进作用,Fe3+在微量时对脱色有促进作用,超过0.015%则有抑制作用,Cu~(2+)对脱色菌有毒性,对脱色有强抑制作用。脱色的最佳pH为8.0,最佳温度为35℃,最佳接种量为3ml,培养48h时脱色率能达到最高。通过正交实验发现影响因素对菌G1脱色能力影响程度大小为接种量>pH>培养时间>温度,最优化脱色条件为温度25℃,pH为7,接种3ml,培养时间为60h;对脱色菌G4,各影响因素影响脱色能力大小为温度>pH>接种量>培养时间,脱色率最高的最优化条件为当温度为35℃,pH为8,接种量为1ml,培养时间为60h。实验表明脱色菌在染料浓度10mg/L-130mg/L之间时均有一定的脱色效果,随着浓度升高脱色率呈现逐渐降低的趋势,这可能与染料本身的毒性有关。在脱色菌株对活性艳蓝P3R染料的降解机制初步研究过程中,发现活脱色菌体比死菌体的脱色率高,两脱色菌产生的脱色酶均不是诱导酶。G1的脱色酶既存在于胞内也存在于胞表面,而对于G4,脱色菌G4的脱色酶只存在于胞表面。对脱色后产物的上清液进行紫外-可见吸收光谱扫描发现,活性艳蓝P3R的特征吸收峰发生了改变;进一步使用高效液相色谱分析P3R染料脱色后产物,发现脱色前后的检测波谱图色谱峰不同,说明染料脱色后其分子结构可能发生了改变。

呼冬雪[9]2010年在《厌氧折流板—好氧反应器处理染废水中试试验研究》文中指出印染废水属于高浓度难降解有机废水,采用常规的生物处理方法难以达标排放。通过分析印染废水水质特点和浙江省某污水处理厂实际废水处理技术路线,提出了利用“厌氧折流板(ABR)—交叉流好氧反应器(CFASR)”这一技术路线处理该种废水的方案。考察了ABR工艺系统的长期运行效果,结果表明,在HRT为11-12h,厌氧进水不调pH条件下,进水COD、BOD、SS平均值分别为1076mg/L、550mg/L、404mg/L,出水COD、BOD、SS平均值分别为621mg/L、444mg/L、183mg/L,平均COD、BOD、SS去除率分别为42%、19.2%、48.6%,以上数据说明ABR对COD、BOD、SS具有较好的去除效果;ABR进水B/C平均值为0.56,出水B/C平均值为0.68, B/C有所提高,说明可生化性有所改善。ABR进水VFA平均值为2.05 mmol/L,出水VFA平均值为1.77 mmol/L,VFA去除率变化范围为-82%-55%, VFA去除率为负值说明VFA在反应器中有累积,酸化效果较好。当COD/SO42-(m/m)=1.0时,在前60天,S042-的去除率较高,为50%-70%,而在60-90d, SO42-的去除率有所下降,为10%-40%,说明SRB已不占明显优势,产甲烷菌和产酸菌占优势。污水经ABR厌氧反应处理后,出水NH4+-N略有升高,而出水TN比进水略下降,水中总磷含量有所提高,将有益于后续的好氧微生物的正常生长。根据ABR反应器对印染废水的处理效果,确定了ABR的最佳运行参数:启动时HRT控制在60-30h,稳定运行时HRT控制在11-12h左右;启动时pH 7-8,稳定运行时pH 7-9.5;启动时MLSS为45g/L,稳定运行时MLSS为35-50g/L;启动时MLVSS为30g/L,稳定运行时MLVSS变化范围为20-35g/L;启动容积负荷采用2.0~6.0kgCOD/(m3·d),稳定运行时容积负荷控制在6.0~12.0kgCOD/(m3·d);启动污泥负荷应控制在0.1kgCOD/(kgMLVSS·d)左右,稳定运行时0.2~0.5kgCOD/(kgMLVSS·d);试验过程中,上升流速为1.7m/h,ORP应为-400--500mV,碱度为600-1200mg/L,温度为30-40℃。考察了与ABR串联的好氧小试反应器运行效果,结果表明:出水COD小于100mg/L,BOD小于15mg/L,工艺参数范围为:HRT=16h,pH=7.5-8.5,MLSS为1500-4000mg/L,MLVSS/MLSS大于0.5,温度在25-36℃之间变化,污泥负荷变化范围为0.2~0.4kgCOD/(kgMLSS·d),容积负荷变化范围为0.8~1.5 kgCOD/(m3·d).考察了与ABR串联的好氧中试反应器运行效果,结果表明:当HRT=17h时,好氧中试进水COD变化范围为523-776mg/L,好氧中试出水COD变化范围为66-112mg/L,平均值为93mg/L。当HRT降低到14h时,好氧中试出水COD一直大于100mg/L。进水BOD多在400-500mg/L之间,出水BOD小于15mg/L,BOD去除率大于96%。工艺参数范围为:HRT=17h,pH=7.5-8.5,MLSS为2000-5000mg/L,MLVSS/MLSS大于0.55,温度在20-35℃之间变化,污泥负荷变化范围为0.1~0.4kgCOD/(kgMLSS·d),容积负荷变化范围为0.5~0.8 kgCOD/(m3·d)。

肖玉南[10]2005年在《加压曝气增氧生物炭滤池深度处理印染废水的特性研究》文中研究说明印染行业是工业废水排放大户之一。当接纳水体的径流量很小时,尽管废水水质符合排放水水质标准,但仍然会引起水体的严重污染,此种情况下,必须将二级生化处理后的废水进行深度处理,以便进一步减少污染物的排放量进而保护水体。从发展角度看,水资源日趋紧张,废水的深度处理和回用势在必行。纺织印染废水净化处理,最突出的问题是脱色和难降解有机物的去除。从回用的角度看,希望回用水的悬浮物浓度和色度接近0。 本文采用升流式加压曝气增氧生物活性炭滤池工艺,分别以含氮低(视为不含氨氮)的印染废水和含氮浓度较高的印染废水为研究对象,进行了深度处理的小试试验,并结合有关文献资料,取得结果如下: 1、加压曝气增氧生物活性炭滤池在28℃-30℃条件下进行挂膜,,经过16天的时间,COD_(Cr)去除率达到45%左右,氨氮去除率达到55%,压力降稳定在9.9KPa,表明炭粒挂膜成功。 2、研究表明:滤池出水pH值升高或降低取决与滤池内的生化反应类型,当以碳化反应为主时,出水pH值是升高的,升高幅度与COD去除率呈现正相关性;当以硝化反应为主时,炭滤池出水的pH值是降低的,降低幅度与氨氮去除率呈现正相关性。 3、温度为28-30℃时,反应器压力从50kPa到300KPa的变化过程中,反应器中的溶解氧浓度并没有随着压力的升高而直线上升,在压力小于300KPa时成抛物线状增长迅速,DO可高达6.69mg/L左右;压力超过300KPa后,溶解氧浓度随压力增长的速率变慢,各污染物的去除率的增长趋势变缓。因此本实验装置压力宜在300KPa下运行。 4、压力在300kPa左右,水力负荷为0.64~2.0m~3/(m~2·h)左右时,加压增氧生物炭装置运行效果较佳;压力控制在300kPa,水力负荷控制在1.14m3/(m~2·h)、温度为28℃-30℃时,COD_(Cr)平均去除率在68.6%左右,氨氮平均去除率在92.5%以上,浊度的去除率在70%以上,色度去除率可达50%~70%,对UV_(254)的去除效果较稳定,去除率基本在50~70%之间。出水COD基本稳定在40mg/L左右,出水氨氮平均在2.5mg/L以下,出水浊度基本也控制在10NTU以下,出水色度小于

参考文献:

[1]. 厌氧颗粒污泥对活性黑KN-B染料的生物降解脱色研究[D]. 邱丽娟. 东华大学. 2009

[2]. 染料生物降解脱色及印染废水FABR/O处理工艺研究[D]. 刘正芹. 东华大学. 2006

[3]. 印染废水白腐真菌生物强化处理技术研究[D]. 马乐. 青岛大学. 2013

[4]. 活性染料脱色菌的分离及其应用特性的研究[D]. 陈熙. 青岛理工大学. 2008

[5]. 印染废水生物处理系统中微生物的脱色性能研究[D]. 魏剑斌. 西南交通大学. 2004

[6]. 零价铁、厌氧及联合处理法降解印染废水影响因素研究和机理分析[D]. 张杨. 广州大学. 2013

[7]. 印染废水处理系统构建调试过程中微生物群落进化研究[D]. 王佳. 河南师范大学. 2012

[8]. 活性艳蓝P3R染料脱色菌筛选及其降解机制初步探讨[D]. 龚子斌. 青岛理工大学. 2012

[9]. 厌氧折流板—好氧反应器处理染废水中试试验研究[D]. 呼冬雪. 哈尔滨工程大学. 2010

[10]. 加压曝气增氧生物炭滤池深度处理印染废水的特性研究[D]. 肖玉南. 东华大学. 2005

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印染废水生物处理系统中微生物的脱色性能研究
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