生物强化处理煤制甲醇废水中苯酚的研究

摘要

全球对替代化工原料和替代能源的需求越来越迫切，中国的煤化工产业以其领先的产业化进度已成为中国能源结构的重要组成部分，国家对于煤化工企业也给予了越来越多的重视。目前，甲醇、二甲醚、丙烯等是煤化工产业链中主要的化学品，在煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃过程中产生大量的废水，其含有酚类物质，极大地影响了煤化工废水的处理处置效果。本研究以煤制甲醇废水中的苯酚为研究对象，对其进行生物强化处理。旨为探寻一种低能、高效、无二次污染的煤化工废水处理方法，并为废水处理行业提供相关参考依据。得出主要结果如下：
　　 (1)由煤制甲醇厂产生的废水，经检测总硬度(879.8mg/L)、挥发酚(22.43mg/L)和铅(0.452mg/L)3项指标均超过了国家最低允许排放标准。
　　 (2)对枯草芽孢杆菌，进行驯化处理，得到Hky、Bky、Dky、Xky四株菌落形态不同的菌株，这些菌株对苯酚的降解效果顺序为Dky>Xky>Hky=Bky。本试验选择Dky为苯酚降解菌，该菌株可以苯酚为唯一碳源生长，较适宜的生长条件为：温度25～30℃、pH值6.5～7.0，在温度为30℃、pH值为7.0的条件下，将降解菌Dky以质量比2%的比例接种于苯酚浓度为300mg/L的模拟废水中，经48h处理后，未检测到苯酚的存在。
　　 (3)小球藻、斜生栅藻耐苯酚和去除苯酚的能力均优于螺旋藻，但随苯酚浓度的增加试验微藻生长均受到抑制。小球藻和斜生栅藻经驯化处理后，其耐苯酚和去除苯酚的能力均有所提高。
　　 (4)降解菌Dky与小球藻构成的共生体系，适宜在混合培养基(无机盐培养基：SE培养基=1:1)中生长；较适宜接种量为20%小球藻(3.2×106个/mL)和1%降解菌Dky(1.2×107cfu/mL)，300mg/L的苯酚经3d培养可全部降解；进行一次性补料500mg/L或多次补料共500mg/L苯酚，5d内均能完全降解。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

第一章 绪论

1.1 研究意义及背景

1.2 含酚废水的来源

1.3 酚的性质及其毒害作用

1.4 含酚废水的处理方法

1.4.1 物理方法

1.4.2 化学方法

1.4.3 生物方法

1.5 苯酚降解菌株的研究现状

1.5.1 苯酚降解菌的代谢途径

1.5.2 苯酚高效降解菌的选育

1.6 微藻处理含酚废水的研究现状

1.7 本课题的研究目的及内容

1.7.1 本课题的研究目的

1.7.2 本课题的研究内容

第二章 煤制甲醇废水相关指标的检测及分析

2.1 概述

2.2 材料及方法

2.2.1 水样来源

2.2.2 主要试剂和仪器

2.2.3 水样的采集及保存

2.2.4 水样指标的检测

2.3 结果与讨论

2.4 小结

第三章 苯酚降解菌的驯化及其降解特性

3.1 概述

3.2 材料与方法

3.2.1 供试菌株

3.2.2 试验所用培养基及溶液

3.2.3 主要仪器设备

3.2.4 苯酚含量的测定

3.2.5 菌株浓度测定

3.2.6 菌株形态特征及革兰氏染色

3.2.7 生长曲线的测定

3.2.8 枯草芽孢杆菌的驯化

3.2.9 不同形态菌株降解苯酚的效果研究

3.2.10 培养条件对苯酚降解的影响

3.3 结果与讨论

3.3.1 菌株形态特征及革兰氏染色结果

3.3.2 枯草芽孢杆菌生长曲线的测定

3.3.3 枯草芽孢杆菌的驯化

3.3.4 降解苯酚的效果研究

3.3.5 培养条件对苯酚降解效果的影响

3.4 小结

第四章 去除苯酚微藻的选育及驯化

4.1 概述

4.2 材料与方法

4.2.1 供试藻种

4.2.2 主要仪器设备

4.2.3 试验所用培养基及溶液的配制

4.2.4 藻生长量测定方法

4.2.5 苯酚浓度测定方法

4.2.6 微藻形态的观察

4.2.7 微藻的培养及藻种的制备

4.2.8 不同微藻去除苯酚效果的比较研究

4.2.9 驯化过程对微藻的生长及苯酚去除效果的影响

4.3 结果与讨论

4.3.1 藻体的形态特征

4.3.2 苯酚对薇藻生长的影响

4.3.3 藻类去除苯酚作用的效果

4.3.4 驯化过程对微藻生长的影响

4.3.5 驯化过程对苯酚去除效果的影响

4.4 小结

第五章 利用藻菌共生体系处理苯酚的初步研究

5.1 概述

5.2 材料与方法

5.2.1 供试藻种与菌种

5.2.2 主要仪器设备

5.2.3 试验所用培养基及溶液的配制

5.2.4 微生物生长量的测定方法

5.2.4 苯酚降解率的测定方法

5.2.5 培养基组成对体系的影响

5.2.6 藻菌比例对体系去除酚的影响

5.2.7 添加方式对体系去除酚的影响

5.3 结果与讨论

5.3.1 培养基组成对微生物生长的影响

5.3.2 培养基组成对体系去除酚的影响

5.3.3 藻菌比例对微生物生长情况的影响

5.3.4 藻菌比例对体系去除酚的影响

5.3.5 添加方式对体系去除酚的影响

5.4 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

作者简介