学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高效降解菌株的筛选及其强化APMP制浆废水处理的研究

作　者: 张林
导　师: 杨桂花；陈洪雷
学　校:
专　业: 轻工技术与工程
关键词: APMP制浆废水活性污泥菌群降解效果生物强化
分类号: X793
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 0次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高得率制浆技术因其具有植物纤维资源利用率高、废水排放量少、运行成本比较低等优点而近些年得到了迅速发展，但高得率制浆过程产生的废水存在COD和BOD含量高、处理难度大的问题。随着制浆造纸工业废水污染物排外标准的日趋严格，传统的废水生物处理技术已面临新的挑战，需要探索提高废水生物处理系统的处理效果和运行稳定性的生物强化技术。本论文从APMP制浆废水和好氧活性颗粒污泥中筛选出细菌，并以COD的最高降解效果为主要参考依据，利用统计学分析方法来构建优势降解菌群。利用构建的优势降解菌群对好氧颗粒活性污泥进行强化，并对强化前后APMP制浆废水中COD的降解情况和好氧段微生物反应过程动力学进行研究。首先，从APMP制浆废水和好氧活性污泥中分离微生物菌体，筛选出11株菌株（其中6种来自APMP制浆废水，5种来自好氧活性污泥）。分离出的11种菌株中，对APMP制浆废水中COD降解能力的由大到小次序为S3＞W6＞W2＞S1＞S5＞S4＞S2＞W4＞W3＞W1＞W5。通过生长曲线、COD降解效果、菌株的微观形态对比，确定11种菌株属于不同的菌种。根据菌株生长特性和降解能力的大小，选出W2、W4、W5、W6、S3和S4为起始菌株。通过部分因子设计实验，采用6因素2水平的实验设计，以COD降解效果为响应值，筛选出W4、W6、S3和S4这四株菌来构建降解优势降解菌群。通过四因素三水平的正交实验，以COD的最大降解效果为因素，得出在进行废水处理时优势降解菌群的最适宜菌株浓度OD600分别为0.3、0.3、0.3和0.2。通过研究海藻酸钠、氯化钙和活性炭纤维的质量分数以及柠檬酸钠液化时间等因素对凝胶球的影响，利用单因素变量法确定了海藻酸钠凝胶球的最优条件为海藻酸钠用量3%、氯化钙用量4%、活性炭纤维用量0.15%、柠檬酸钠液化时间5min，此条件下凝胶球具有最佳机械性能。通过比较固定化优势降解菌群和悬浮态优势降解菌群对APMP制浆废水中COD的降解效果得知，固定化优势降解菌群降解效果提高了7.2%，由此可见，固定化能够提高优势降解菌群的降解能力。最后，测定了传统好氧活性污泥和强化后好氧活性污泥对COD的降解效果，结果显示：传统好氧活性颗粒污泥对COD的降解率为54.02%，经过悬浮态优势降解菌群强化的好氧活性颗粒污泥降解率为60.49%，经过固定化强化的好氧活性颗粒污泥的降解率为62.36%，分别比没经过强化的传统好氧活性颗粒污泥提高了6.47%和8.34%。通过对好氧段微生物过程反应动力学分析可知，好氧颗粒污泥经过强化后，其Vmax值由0.0065上升至0.0076，Ks值由0.35下降至0.31，提高了活性污泥的生长速率，进而提高了活性污泥对COD的降解效果，从而达到了强化好氧活性颗粒污泥降解效果的目的。

全文目录

摘要  9-11
ABSTRACT  11-13
第1章绪论  13-25
  1.1 高得率制浆废水的来源与和特征  14-15
  1.2 生物处理污水中细菌的作用  15-16
  1.3 生物处理方法在处理高得率制浆废水中的应用  16-19
    1.3.1 好氧生物处理技术  16-18
    1.3.2 厌氧生物处理技术  18-19
    1.3.3 厌氧—好氧生物处理技术  19
    1.3.4 其他生物处理技术  19
  1.4 水污染处理中生物强化技术的应用  19-22
    1.4.1 高效微生物的直接投加技术  20
    1.4.2 固定化微生物技术  20-21
    1.4.3 原生质体融合技术  21-22
  1.5 论文的研究内容  22-25
第2章造纸废水生物处理高效菌种的筛选  25-43
  2.1 实验材料  25-26
    2.1.1 实验菌种与废水  25
    2.1.2 实验试剂  25
    2.1.3 实验主要仪器  25
    2.1.4 培养基和试剂的配制  25-26
  2.2 实验方法  26-28
    2.2.1 生化需氧量（BOD）的测定  26
    2.2.2 化学耗氧量（COD）的测定  26
    2.2.3 色度的测定  26
    2.2.4 菌株的分离、收集  26-27
    2.2.5 菌株的驯化  27
    2.2.6 菌株生长曲线的测定  27
    2.2.7 扫描电子显微镜（SEM）样品的制备及观察  27-28
  2.3 结果与讨论  28-40
    2.3.1 APMP 制浆废水的基本特征  28-29
    2.3.2 菌株的分离和筛选  29-32
    2.3.3 生长曲线的绘制  32-34
    2.3.4 好氧菌株对制浆废水 COD 的去除效果  34-38
    2.3.5 菌株个体微观形态的观察  38-40
  2.4 小结  40-43
第3章统计学方法构建 APMP 制浆废水优势降解菌群  43-51
  3.1 实验材料  43-44
    3.1.1 实验菌株和废水  43
    3.1.2 实验试剂  43
    3.1.3 实验主要基本仪器  43-44
    3.1.4 培养基和试剂的配制  44
  3.2 实验方法  44-45
    3.2.1 菌株的培养、收集和生物降解实验  44-45
    3.2.2 菌体浓度及废水 COD 检测  45
    3.2.3 优势菌群筛选实验设计  45
  3.3 结果与讨论  45-49
    3.3.1 部分因子分析实验  45-48
    3.3.2 菌株最佳浓度的确定  48-49
  3.4 小结  49-51
第4章固定化优势菌群强化 APMP 制浆废水降解  51-65
  4.1 实验材料  51-52
    4.1.1 实验菌株和废水  51
    4.1.2 实验试剂  51-52
    4.1.3 实验主要仪器  52
    4.1.4 溶液的配制  52
  4.2 实验方法  52-53
    4.2.1 凝胶球的制备方法  52
    4.2.2 粒径的测定  52
    4.2.3 膜厚的测定  52
    4.2.4 机械强度的测定  52-53
    4.2.5 凝胶器保水性能的测定  53
    4.2.6 凝胶球强度的测试  53
    4.2.7 凝胶球传质性能的测试  53
    4.2.8 固定化优势降解菌群  53
  4.3 结果与讨论  53-63
    4.3.1 海藻酸钠浓度对凝胶球性能的影响  53-55
    4.3.2 氯化钙溶液浓度对凝胶球性能的影响  55-57
    4.3.3 活性炭纤维对凝胶球性能的影响  57-58
    4.3.4 柠檬酸钠对凝胶球性能的影响  58
    4.3.5 凝胶球的外部形态  58-59
    4.3.6 凝胶球强度和传质性能的测定  59-60
    4.3.7 固定化后对优势降解菌群的影响  60-62
    4.3.8 凝胶球保水性及球膜稳定性的测试  62-63
  4.4 小结  63-65
第5章优势降解菌群强化好氧颗粒污泥处理 APMP 制浆废水  65-75
  5.1 实验材料  65-66
    5.1.1 实验菌株和废水  65
    5.1.2 实验试剂  65
    5.1.3 实验主要仪器  65-66
    5.1.4 溶液的配制  66
  5.2 实验方法  66-67
    5.2.0 菌株培养、收集  66
    5.2.1 好氧颗粒污泥的强化  66
    5.2.2 菌体浓度及废水 COD 检测  66
    5.2.3 好氧颗粒污泥基本性质的测定  66-67
  5.3 结果与讨论  67-74
    5.3.1 好氧活性污泥基本特征  67
    5.3.2 优势降解菌群悬浮态投加对好氧活性污泥的强化效果  67-68
    5.3.3 固定化优势菌群对好氧活性污泥的强化效果  68-70
    5.3.4 两种强化方式的效果对比  70-71
    5.3.5 悬浮态投加优势降解菌群好氧段微生物过程反应动力学  71-74
  5.4 小结  74-75
结论  75-77
论文的创新之处  77
下一步的工作计划  77-79
参考文献  79-85
致谢  85-86
在校期间主要科研成果  86

高效降解菌株的筛选及其强化APMP制浆废水处理的研究

内容摘要

全文目录

相似论文