絮凝剂产生菌及其处理模拟印染废水研究

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纺织印染行业是我国重要的支柱型民生产业,同时又是耗水耗能大户,其COD排放量在我国39个行业中位居第二,废水排放量为第三。纺织印染废水有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大,一直是难处理的工业废水之一。而随着国家对于废水排放标准的提高,对于新型高效印染废水处理技术的研究更是成为关系到其行业可持续发展的关键问题。絮凝沉淀是污水处理中常用的技术,对于印染废水的处理更是必不可少的部分,但传统的化学絮凝剂,因对人类健康和环境带来不利影响的缺点,已不适用于目前的废水提标排放处理。微生物絮凝剂作为一种新型的水处理剂,具有安全无毒、无二次污染、适应范围广等优点,是目前各国大力研究的热点。本论文旨在开发出一种高效微生物絮凝剂,并将其应用于印染废水处理中。(1)通过筛选分离得到9株具有絮凝活性的细菌,其中絮凝效果最好的菌株BF-0对高岭土悬浮液的絮凝率可达到90 %以上,结合形态学、生理生化及16S rDNA鉴定其为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),后续对其进行重点研究。(2)对产凝菌BF-0的絮凝成分进行了分析,其絮凝成分主要为多糖(63 %),还有少量核酸;利用单因素和正交实验对产絮凝剂菌BF-0的培养条件进行优化研究,实验室BF-0发酵产絮凝剂的最佳工艺确定为:培养基初始pH=7.0,培养温度为37℃,摇床转速100 r/min,菌株BF-0产絮凝剂的最佳碳源为淀粉,最佳氮源为氯化铵,适宜的碳氮比范围为2040。正交试验得出最佳培养基的组成:淀粉15 g/L,氯化铵1.0 g/L,KH2PO4 2 g/L,K2HPO4 5 g/L,NaCl 0.1 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,pH 7.0。在该工艺条件下,菌BF-0可获得较高的絮凝剂产量,利用1 L发酵培养基可发酵产BF-0絮凝剂5.2 g。(3)对BF-0菌株发酵以后提取得到的絮凝剂及与硫酸铁复配得到的复合絮凝剂对活性艳红X-3B模拟染料废水进行了絮凝脱色研究,结果表明絮凝剂BF-0与硫酸铁复配的复合絮凝剂具有较好的脱色效果,絮凝剂BF-0能增强硫酸铁对活性艳红X-3B的脱色效果。当1 g/L的絮凝剂BF-0投加比为0.5 mL/150 mL、硫酸铁(5 %)投加比为0.4 mL/150 mL时,对活性艳红X-3B模拟废水的脱色效果最好,脱色率最高,达53.9 %。本论文研究结果表明微生物絮凝剂BF-0在印染废水脱色处理中具有较好的开发和应用价值。
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