光合细菌/酵母菌处理大豆加工废水的研究

论文摘要

豆制品加工过程中会产生大量有机废水,属于高浓度废水,含有单糖、寡聚糖、K、P、Ca、Fe、维生素、有机酸、水溶性蛋白、氨基酸、脂类等多种营养成分,现在对于大豆加工废水的处理一般是直接作为废水进行终端处理排放,不仅造成很高的废水处理负荷,使得处理设施投入和日常处理成本较高,同时,造成了废水中所含有的有价值营养成分的流失。光合细菌和酵母菌用于废水处理,具有投资少、占地小、管理操作简单、处理效果好等优点。且不像一般生物法那样存在污泥处置难的问题,其菌泥本身富含蛋白质、氨基酸、可作为饲料添加剂等,有一定的经济价值。本论文分别利用光合细菌、酵母菌对大豆加工废水进行处理,在处理污水的同时实现污水资源化。利用光合细菌直接处理大豆加工废水,在静态条件下效果不佳;在100 r/min、28℃,初始COD为8000 mg/L,水力停留时间240 h时,COD的去除率可达90%,而且光合细菌长势良好,实现了污水资源化,但水力停留时间长。在保持光合细菌投加量不变的情况下,基质浓度越高,水力停留时间越长,COD去除率也越高,但出水的COD都维持在500 mg/L左右。光合细菌在颗粒活性炭上挂膜效果不佳。利用酵母菌直接处理大豆加工废水时,最佳接种时间范围为15～21 h。实验所选用的产朊假丝酵母菌和热带假丝酵母菌对该废水的处理效果相差甚微,两种菌等比例混合也没有达到协同的作用;温度越接近酵母菌的最佳生长条件,所需要的适应期越短;只要酵母菌与废水可以完全混合,提高转速对COD的去除率几乎没有影响。酵母菌处理大豆加工废水的最佳条件为160 r/min、28℃,在酵母菌投加量为20%,初始COD为4800 mg/L,处理时间18 h时COD去除率可达90%。酵母菌与光合细菌都能够有效降解大豆加工废水中的污染物质,但水力停留时间和出水的性质相差很大,为了缩短处理时间,提高处理效果,更大程度地回收资源,利用酵母菌与光合细菌联合作用,有望提高大豆废水处理效果及单细胞回收率,酵母培养作为光合细菌培养的预处理单元,其最佳控制条件为:160 r/min,28℃,18 h,在该条件下,COD去除率可达70%,出水pH为6.3,接近于光合细菌生长的最佳pH。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 大豆加工废水的特点及处理现状
• 1.2.1 大豆加工废水的特点
• 1.2.2 豆制品废水的处理现状
• 1.3 酵母菌及其在有机废水处理中的应用
• 1.3.1 酵母菌概述
• 1.3.2 酵母菌生长的生态环境条件
• 1.3.3 酵母菌处理技术背景及现状简介
• 1.4 光合细菌及其在有机废水中的应用
• 1.4.1 光合细菌的特性
• 1.4.2 光合细菌的作用机理
• 1.4.3 光合细菌的应用
• 1.4.4 光合细菌应用存在的问题及解决措施
• 1.4.5 国内外应用光合细菌处理有机废水的研究概况
• 1.5 本论文研究的内容、目的与主要意义
• 1.5.1 本论文研究的主要内容
• 1.5.2 本论文研究的目的与意义
• 第2章 实验装置和实验方法
• 2.1 实验用水及菌种来源
• 2.1.1 实验用水
• 2.1.2 菌种来源
• 2.2 培养基
• 2.2.1 光合细菌培养基
• 2.2.2 酵母菌培养基
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 酵母菌实验方法
• 2.3.2 光合细菌实验方法
• 2.4 分析项目和分析方法
• 2.5 试验中使用的化学试剂及主要仪器
• 第3章 光合细菌处理大豆加工废水
• 3.1 光合细菌处理大豆加工废水
• 3.1.1 静态处理与处理特征
• 3.1.2 动态处理与处理特征
• 3.1.3 静态与动态条件下光合细菌处理大豆加工废水的比较
• 3.1.4 基质浓度对处理效果的影响
• 3.2 光合细菌固定化
• 3.2.1 静态条件下光合细菌固定化
• 3.2.2 动态条件下光合细菌固定化
• 3.3 本章小结
• 第4章 酵母菌处理大豆加工废水的实验研究
• 4.1 酵母菌的生长曲线
• 4.2 不同因素对酵母菌处理大豆加工废水的影响
• 4.2.1 酵母菌菌种对处理效果的影响
• 4.2.2 温度对处理效果的影响
• 4.2.3 基质浓度对处理效果的影响
• 4.2.4 搅拌速度对处理效果的影响
• 4.3 酵母菌与光合细菌联合处理大豆加工废水的可行性
• 4.3.1 出水性质的比较
• 4.3.2 利用酵母菌进行预处理实验条件的确定
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢