枯草芽孢杆菌固定化载体的改性条件及处理模拟污水

【摘要】：微生物固定的载体经改性处理后，既可以吸附更多的微生物，又可以增大载体的高效选择性，对污水中氨氮、有机物处理效果的提高，具有深远的意义。本研究对天然沸石、白沸石和红外线环三种载体分别进行改性，确定最佳改性方法和最佳改性浓度。并通过反应器的连续运行对模拟污水进行处理，考察了运行过程中pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)等的变化规律。 枯草芽孢杆菌的研究结果表明，枯草芽孢杆菌的最适培养温度为35℃，最适培养pH为7.5，在培养9~15h时处于对数期。本实验将天然沸石、白沸石和红外线环三种固定化载体在不同浓度的浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3、NaCl和NaOH溶液中进行改性，并将枯草芽孢杆菌固定于改性后的载体上。载体改性吸附情况分别为天然沸石经0.6mol/LNaCl溶液改性后，可获得最大微生物吸附量，吸附枯草芽孢杆菌的干重为0.160g，白沸石经0.6mol/L浓HCl改性后，可获得最大微生物吸附量，吸附枯草芽孢杆菌的干重为0.152g，红外线环经0.5mol/LNaCl溶液改性后，可获得最大微生物吸附量，吸附枯草芽孢杆菌为0.133g。天然沸石在0.6mol/L的NaCl溶液中改性处理2h，固定化处理24h的条件下吸附枯草芽孢杆菌的效果最好，吸附干重为0.1602g。 固定枯草芽孢杆菌的天然改性沸石置于模拟污水中，在温度为35℃和pH值为7.5的条件下，获得最佳处理效果。反应器连续运行时，pH稳定在7~8范围内，DO稳定在4.5~5.5mg/L范围内。进水COD为750mg/L，在运行8~10d后，COD的去除率可以达到60%以上，在运行10~20d后，出水的COD可降低至100mg/L左右。进水氨氮为30mg/L，在运行8~10d后，氨氮的去除率可以达到60%以上，在运行10~20d后，出水的氨氮可降低至5mg/L左右。 【关键词】：枯草芽孢杆菌 模拟污水 天然沸石 COD 氨氮
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703;X172
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 固定化微生物的研究进展10-12
• 1.1.1 固定化微生物的原理及应用10-11
• 1.1.2 固定化载体的改性研究11-12
• 1.1.3 固定化微生物处理小区生活污水处理的研究进展12
• 1.2 固定化枯草芽孢杆菌在水处理中的研究现状12-13
• 1.2.1 枯草芽孢杆菌在水处理中的研究现状12-13
• 1.2.2 固定化枯草芽孢杆菌的应用13
• 1.3 研究课题来源13-15
• 1.3.1 课题来源13-14
• 1.3.2 本课题的研究目的和意义14
• 1.3.3 本课题研究的主要内容14-15
• 第2章 实验材料与检测方法15-19
• 2.1 主要设备及仪器15
• 2.2 主要试剂15-16
• 2.3 培养基配制方法16
• 2.4 固定化方法16-17
• 2.4.1 改性方法16
• 2.4.2 固定化方法16-17
• 2.5 模拟生活污水配方17
• 2.6 连续反应器处理模拟生活污水方法17-18
• 2.7 本章小结18-19
• 第3章 筛选固定化载体和选择改性条件19-30
• 3.1 枯草芽孢杆菌固定化的影响因素19-25
• 3.1.1 枯草芽孢杆菌的生长曲线19-20
• 3.1.2 温度对枯草芽孢杆菌生长的影响20-21
• 3.1.3 pH 对枯草芽孢杆菌生长的影响21
• 3.1.4 枯草芽孢杆菌的最佳离心转速21-22
• 3.1.5 枯草芽孢杆菌的最佳离心时间22-23
• 3.1.6 枯草芽孢杆菌的最佳恒重时间23-24
• 3.1.7 菌液浓度与吸光度的标准曲线24-25
• 3.2 天然沸石、白沸石和红外线环的改性25-28
• 3.2.1 天然沸石的改性研究25-26
• 3.2.2 白沸石的改性研究26-27
• 3.2.3 红外线环的改性研究27-28
• 3.3 最佳改性材料和改性浓度28
• 3.4 载体固定化微生物28-29
• 3.5 本章小结29-30
• 第4章 模拟污水处理效果研究30-43
• 4.1 温度对改性天然沸石固定枯草杆菌处理污水效果的影响30-32
• 4.1.1 温度对改性天然沸石固定枯草杆菌处理污水中 COD 的研究30-31
• 4.1.2 温度对改性天然沸石固定枯草杆菌处理污水中氨氮的研究31-32
• 4.2 温度对改性白沸石固定枯草杆菌处理污水效果的影响32-34
• 4.3 温度对改性红外线环固定枯草杆菌处理污水效果的影响34-35
• 4.4 pH 对处理模拟生活污水效果的影响35-37
• 4.5 微生物与固定化微生物处理模拟污水效果的比较37
• 4.6 连续反应运行处理模拟生活污水效果的研究37-42
• 4.6.1 对连续反应器处理污水中 pH 和 DO 的变化研究38-39
• 4.6.2 连续反应器处理污水 COD 的效果39-40
• 4.6.3 连续反应器处理污水氨氮的效果40-42
• 4.7 本章小结42-43
• 结论43-44
• 参考文献44-48
• 攻读学位期间发表的学术论文48-49
• 致谢49

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