楊木化機(jī)制漿廢液污染特性及生物降解機(jī)理研究.pdf

1、速生原料楊木在造紙制漿過程中，經(jīng)預(yù)浸漬和磨漿擠漿預(yù)處理后所流出的廢液含有多種污染物，若直接外排不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)造成資源的浪費(fèi)。目前，對(duì)楊木P-RCAPMP制漿廢液的污染特性及生物降解制漿廢液中有機(jī)污染物的代謝機(jī)理方面的研究鮮有報(bào)道。本文從環(huán)境中真菌與細(xì)菌聯(lián)合可以高效降解污染物這一思路出發(fā)，在檢測(cè)、分析楊木P-RC APMP制漿廢液污染特性及難生物降解有機(jī)污染物基礎(chǔ)上，考察了生物發(fā)酵培養(yǎng)的最優(yōu)條件及轉(zhuǎn)化過程中對(duì)有機(jī)污染物的降解機(jī)理，并

2、以廢液為基質(zhì)進(jìn)行了高效功能菌群的培養(yǎng)分離，旨在能與白腐菌形成有效結(jié)合，為有效處理該廢液提供新的思路。
　　本文以制漿廢液污染成分分析為出發(fā)點(diǎn)，采用常規(guī)分析、超濾、紅外、色譜和質(zhì)譜等現(xiàn)代分析方法，研究楊木制漿廢液的污染特性。結(jié)果表明，制漿廢液含有較高濃度的溶解態(tài)有機(jī)物，COD較高為18108.1mg/L，B/C為0.17可生化性差，其中，在污染組分中小分子量有機(jī)污染物是廢液COD的主要來(lái)源，而相對(duì)分子量較大的污染物是廢液色度的主要來(lái)

3、源。在制漿過程中廢液中大分子有機(jī)物可被分解成小分子有機(jī)物，這些有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有羥基、羰基、雙鍵、羧基和醚基等發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)。經(jīng)GC-MS檢測(cè)，廢液中共含有38種有機(jī)污染物，主要為芳香族化合物包括酚類、酮類、醇類、有機(jī)酸類等。
　　通過厭氧反應(yīng)與白腐菌處理制漿廢液效果的對(duì)比，研究選擇白腐菌作為制漿廢液降解的預(yù)處理微生物。優(yōu)化白腐菌的條件，對(duì)處理后的廢水進(jìn)行了檢測(cè)分析，并對(duì)廢水中的重要成分苯丙酸進(jìn)行了代謝產(chǎn)物檢測(cè)分析。結(jié)果表明，在

4、搖床轉(zhuǎn)速150r/min，培養(yǎng)時(shí)間為4d，培養(yǎng)溫度為30℃-35℃，初始pH為6.0-6.5，葡萄糖和酒石酸銨為最佳碳氮源，C/N為10的條件下，廢液的總化學(xué)需氧量的去除率達(dá)62％，還原糖、總糖及酸溶木質(zhì)素含量均有所降低。生物處理后有機(jī)污染物的種類大大減少，也有新的成分生成，但是廢液中仍存在一定濃度的難生物降解有機(jī)物。
　　為了探索白腐菌對(duì)廢液中有機(jī)物的降解機(jī)理，以苯丙酸為培養(yǎng)基中的唯一碳源，研究其降解代謝產(chǎn)物，結(jié)果表明，苯丙酸經(jīng)

5、側(cè)鏈斷裂轉(zhuǎn)化為苯甲酸，接著形成對(duì)/鄰甲氧基苯酚，繼而脫甲基形成對(duì)/鄰羥基苯酚，然后苯環(huán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)形成8，8-二甲氧基-2-辛醇或結(jié)構(gòu)相似的直鏈醇，最后進(jìn)入三羧酸循環(huán)。
　　馴化培養(yǎng)制漿廢液中的優(yōu)勢(shì)微生物菌群，研究其對(duì)經(jīng)白腐菌處理后制漿廢液的降解效果，并將其與篩選分離的幾個(gè)菌株對(duì)降解效果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，混合高效菌群是一個(gè)降解功能整體，對(duì)廢液COD的去除率可達(dá)到35％左右，且處理后有機(jī)污染物種類明顯減少，但廢液中COD濃度仍有2