包埋固定化复合菌处理抗生素废水的研究

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包埋固定化复合菌技术是一种新型的废水处理技术,在多种废水的处理中得到了成功的应用。但是,在抗生素废水处理领域该技术的应用甚少。所以,针对这一研究现状,作者对包埋固定化复合菌技术在抗生素废水处理中的应用作了进一步探索,希望为后续的研究者提供一些基础性的参考资料。本研究首先从实际抗生素废水处理系统中分离出3株酵母菌、3株放线菌、3株光合细菌,通过比较各菌株对抗生素废水中COD的去除效果,对菌株进行了筛选;接着,通过单菌种投加量实验、正交实验,确定复合菌中酵母菌、放线菌、光合细菌的最佳配比;随后,通过比较不同包埋材料制作小球的性能、处理抗生素废水COD的效果,选出包埋材料并确定包埋材料中不同组分的含量;最后,本研究考察了温度、pH值、进水COD浓度等因素对包埋固定化复合菌处理抗生素废水COD效果的影响,并对处理过程的动力学特征作了初步的研究。最终,本研究得出如下结论:①酵母菌1#、放线菌3#、光合细菌2#对COD的去除效果最好。②酵母菌1#、放线菌3#、光合细菌2#复合之后,菌种间存在协同作用,能够提高COD的去除率。正交实验以及方差分析结果表明:在复合菌处理COD的过程中,光合细菌2#所起的作用最大,其次是酵母菌1#,放线菌3#所起的作用相对较小;复合菌中光合细菌2#、酵母菌1#和放线菌3#的最佳用量分别为10、6、2g/L。③PVA+卡拉胶的混合包埋材料更适合作为包埋载体。而且,在PVA+卡拉胶的混合包埋材料中添加适量的膨润土能够明显改善包埋小球的传质性能。正交实验以及方差分析结果表明:包埋材料中PVA对包埋小球处理抗生素废水COD的效果影响最大,其次是膨润土,卡拉胶的影响相对较小;包埋材料中PVA、卡拉胶、膨润土的最佳浓度分别为11%(w/v)、0.5%(w/v)、2.5%(w/v)。④复合菌在处理抗生素废水时,有一个最适的温度、pH值和进水COD浓度范围。包埋固定化使得复合菌抵抗极端条件的能力增强,使得最适温度、pH值和进水COD浓度范围变宽,由游离态时的25-30℃、5.5-7.5、6000-7000mg/L增加到包埋状态时的15-35℃、5.5-9.5和6000-8000mg/L。在这些最适条件下,经过6d的处理,包埋复合菌对COD的去除率能达到60%左右。包埋复合菌处理COD的过程中COD去除率随时间的变化规律为:μ=2.556t0.6125综合起来,本研究认为:采用包埋固定化复合菌技术处理抗生素废水在技术上是可行的,具有一定的推广意义。
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