苯酚降解菌的固定化及其強化處理焦化廢水的研究.pdf

1、焦化廢水COD濃度高，毒性大、成分復(fù)雜，可生化性差，是典型的難處理廢水。苯酚是焦化廢水中的主要污染物，具有“三致作用”，容易對人體和環(huán)境造成很大的危害。生物法被認為是經(jīng)濟有效、無二次污染的方法，但容易受廢水毒性的影響，出水效果并不穩(wěn)定。
　　本文通過對篩選出的高效苯酚降解菌進行鑒定，探索其降解苯酚的最佳條件，使用啤酒廢酵母粉將菌株吸附固定化，并作為強化菌劑應(yīng)用到實際焦化廢水的處理中。除此之外，探索了固定化菌劑對焦化廢水的處理效率和

2、最佳處理條件。為了闡釋微觀系統(tǒng)與宏觀功能之間的內(nèi)在聯(lián)系，采用高通量測序技術(shù)對微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能變化進行了詳細研究。
　　以苯酚作為單一碳源，從湖北省某化工廠的活性污泥中富集分離出8株能夠降解苯酚的菌株，從中篩選出2株具有代表性的菌株，命名為C1、C2。菌株經(jīng)鑒定均為革蘭氏陰性菌，電鏡掃描照片顯示為短桿菌。通過對該菌株的16S rDNA序列測定和BLAST比對，確定C1為假單胞菌屬，C2為不動桿菌屬。
　　分別研究了菌株C

3、1、C2在不同溫度、pH值條件下的生長狀況，以及底物的廣譜性。苯酚降解菌C1、C2都能利用鄰苯酚、苯胺、硝基苯、水楊酸、兒茶酚、對甲基酚、2,4-氯代酚這些苯環(huán)化合物作為碳源，并且在低濃度底物培養(yǎng)基中的生長狀況較高濃度中的好，同時具有較高的耐鹽性，菌株C2對抗生素的耐性高于C1。使用菌株C2在最佳條件下對焦化廢水進行處理，在10h內(nèi)可以完全去除其中的苯酚。通過Monod動力學(xué)對菌株C2降解苯酚的過程進行擬合，滿足如下方程：V=204.0

4、8x?Cs/(235.6+Cs)，相關(guān)系數(shù)R2=0.9977。
　　使用改性啤酒廢酵母粉吸附固定化菌株C2，與游離的菌株相比，固定化C2能夠在初始濃度為1200mg/L的含苯酚培養(yǎng)基中生長良好。在 pH=7.0、溫度為37℃、焦化廢水與水的比例為3:2的最佳條件下，反應(yīng)48h后焦化廢水中苯酚的降解達到95％以上。固定化菌劑投加量為4%時，20h內(nèi)苯酚去除率可達98.5%， COD去除率為38%，同時焦化廢水的色度降低了50%以上。

5、
　　固定化C2菌的添加使得焦化廢水的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，衡量微生物多樣性的Alpha多樣性指數(shù)減小。微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯演替，放線菌門和擬桿菌門減少，厚壁菌門豐度增加，而變形菌門豐度逐漸降低。從科的分類表現(xiàn)為，鞘脂桿菌科、黃桿菌科降低，動性球菌科、類芽孢桿菌科、莫拉氏菌科、假單胞菌科、產(chǎn)堿桿菌科和柄桿菌科增加。實驗第七天時改性組中的苯酚濃度降低，鞘脂桿菌科比例劇增。焦化廢水中降解苯酚的微生物門類主要是厚壁菌門和變