白腐真菌的固定化及其处理DDNP生产废水的研究

论文摘要

本文以自行选育培养的白腐真菌W.X和起爆药二硝基重氮酚（DDNP）生产废水为研究对象，研究了白腐真菌的培养、驯化和固定化，以及利用固定化白腐真菌处理经铁碳微电解预处理的DDNP生产废水，重点研究了白腐真菌W.X的固定化以及固定化白腐真菌W.X对DDNP生产废水的处理条件和降解能力。选育、培养和驯化了能有效降解DDNP生产废水的白腐真菌W.X，通过实验确定了W.X菌的生长周期；固定化实验确定了海藻酸钠包埋法和聚乙烯醇（PVA）交联法固定化白腐真菌的最佳条件：（1）海藻酸钠包埋法的最佳条件：3%海藻酸钠、0.3%硅藻土和3%菌液混合，用恒流泵(12mL·min-1)滴加到3%CaCl2溶液中，pH值取自然状态。（2）PVA交联法的最佳条件：8%PVA和3%菌液混合，用恒流泵(8mL·min-1)滴加到含2%CaCl2的饱和硼酸溶液中，用Na2CO3调节交联剂的pH值至6.7，PVA中的添加剂有：0.8%海藻酸钠、0.8%活性碳粉、0.3%CaCO3、2%SiO2。固定化白腐真菌W.X对铁碳微电解预处理后DDNP废水的实验条件为：进水浓度（COD）≤800mg·L-1、pH=5、固定化小球投加量200g·L-1、RT=5d、30℃恒温振荡摇床（140rpm）处理；五种固定化方法对DDNP处理效果的优劣是：活性炭固定化> PVA固定化>花生壳固定化>海藻酸钠固定化>木屑固定化；5d后COD去除率可达83.7%，脱色率达92.5%。经过中和销爆—水解酸化—铁碳微电解—调节生化进水浓度—固定化W.X菌处理，DDNP废水色度由62500倍降到100倍左右，脱色率达99.9%，COD由原水的29481.6m·L-1降到129.9mg·L-1～180.9mg·L-1，COD去除率也可达99%，pH约为6，出水水质基本满足《兵器工业水污染物排放标准（火工药剂）》（GB14470.2—2002）中规定的DDNP废水排放标准。本研究为生化法处理DDNP生产废水及其他炸药生产废水提供了应用基础，也为白腐真菌固定化技术在火炸药生产废水等高浓度难降解有机废水方面的应用提供了借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 二硝基重氮酚生产废水概述
• 1.2 二硝基重氮酚废水处理现状
• 1.3 白腐真菌及其在火炸药废水处理中的应用
• 1.3.1 白腐真菌国内外研究现状
• 1.3.2 白腐真菌技术未来的发展方向和应用前景
• 1.4 生物固定化技术及其在废水处理中的应用
• 1.4.1 固定化细胞的方法及载体的选择
• 1.4.2 固定化白腐真菌在废水处理中的应用
• 1.5 铁碳微电解工艺及应用
• 1.5.1 微电解基本原理及特点
• 1.5.2 微电解工艺的研究及应用现状
• 1.6 研究课题的目的意义及主要内容
• 2 菌种的选育培养与驯化
• 2.1 菌种来源
• 2.2 实验设备和试剂
• 2.2.1 实验仪器和设备
• 2.2.2 主要实验药品
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 分析方法
• 2.3.2 菌种培养
• 2.3.3 微生物的接种分离
• 2.3.4 微生物的驯化
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 平皿培养白腐真菌W.X 生长繁殖期的确定
• 2.4.2 液体培养白腐真菌W.X 生长繁殖期的确定
• 2.4.3 驯化结果
• 2.4.4 两种白腐真菌的显微形态
• 2.5 小结
• 3 白腐真菌的固定化
• 3.1 仪器设备与药品
• 3.1.1 实验仪器与设备
• 3.1.2 主要实验药品和材料
• 3.2 白腐真菌固定化方法
• 3.2.1 海藻酸钠-氯化钙包埋法
• 3.2.2 PVA-硼酸交联法
• 3.2.3 吸附法
• 3.3 固定化小球性能测试
• 3.3.1 固定化小球的物理稳定性测定
• 3.3.2 保存时间及介质对固定化颗粒的影响
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 海藻酸钠-氯化钙包埋法固定化
• 3.4.2 PVA-硼酸交联法固定化
• 3.4.3 吸附法固定化
• 3.4.4 固定化小球性能测试结果
• 3.5 小结
• 4 固定化微生物处理DDNP 废水
• 4.1 废水来源及水质
• 4.1.1 废水来源
• 4.1.2 废水水质
• 4.2 分析项目及方法
• 4.3 铁碳微电解预处理DDNP 废水
• 4.3.1 实验仪器及材料
• 4.3.2 实验条件
• 4.3.3 结果与讨论
• 4.4 固定化白腐真菌处理微电解后DDNP 废水
• 4.4.1 仪器设备与药品
• 4.4.2 实验方法
• 4.4.3 结果与讨论
• 4.4.4 DDNP 废水综合处理效果
• 4.5 小结
• 5 DDNP 废水降解机理研究
• 5.1 中和销爆处理DDNP 生产废水机理分析
• 5.2 废水酸化原理
• 5.3 铁碳微电解降解DDNP 生产废水机理分析
• 5.4 白腐真菌降解DDNP 生产废水机理分析
• 5.5 液相色谱分析
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 有待解决的问题
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
• 致谢