榨菜废水处理中耐盐微生物抗冲击性能研究

摘要

榨菜废水属于高盐高有机、高氮磷、可生化性强的废水，不经处理排放将会带来严重的环境污染问题。高盐度引起的渗透压会增加对微生物的抑制作用，使得传统活性污泥法难于正常进行。本研究以以浙江某榨菜废水处理厂中试过程存在问题为基础，重点解决生化处理过程中微生物对榨菜废水各项指标冲击变化的适应性问题。实验室采用序批式间歇性活性污泥法SBR反应器作为废水处理工艺，采用逐步提升盐度的驯化方式对耐盐微生物进行筛选，通过对优势菌种群落结构分析和处理效果来研究耐盐微生物的适应性。同时，采用海藻酸钠和活性炭为包埋载体对耐盐活性污泥进行固定化处理，强化在有机物和盐度骤然变化时的耐冲击性能。主要结论如下:
　　(1)阶段性提高盐度的驯化方式能够筛选出性能优异的耐盐微生物，镜检发现草履虫类、豆形虫和漫游虫能够适应高盐榨菜废水环境，并且出水水质良好，说明此类微生物可作为处理高盐榨菜废水的指示性生物。
　　(2)耐盐微生物中的优势菌门主要为Proteobacteria变形菌门(50.90％)、Bacteroidetes拟杆菌门(34.13％)、Planctomycetes浮霉菌门(8.20％)。在高盐环境下，检测出具有脱硫作用功能菌为Desulfomicrobium（脱硫微菌属）和Desulfovibrio（脱硫弧菌属），具有硝化功能的菌属是Nitrosomonas（亚硝化单胞菌属），同时还检测出Paracoccus（副球菌属）、Azoarcus（固氮弓菌属）等具有脱氮功能的反硝化菌，说明系统在好氧SBR反应器中可能发生了同步硝化反硝化作用。此外，微生物经过高盐驯化能够培养出Marinobacterium和Gelidibacter具有耐盐性质的海洋菌属，在降解有机物方面发挥了重要作用。
　　(3)有机物＜2000mg·L-1、氨氮＜60mg·L-1;DO控制在5～6mg·L-1;温度保持在25℃～30℃;pH控制在7～8，在此条件下，耐盐微生物可以高效降解榨菜废水中的有机物和氨氮，使出水达到一级B排放标准。
　　(4)海藻酸钠作为活性污泥的包埋载体可以强化耐盐微生物抗冲击性，原因在于活性污泥经包埋处理后将处在一个相对稳定的微环境中，能够抵抗外界环境突变带来的冲击，同时，底物从载体表面进入载体内部时，形成的浓度梯度可以起到缓冲的作用，使微生物免受外界环境变化所带来的强烈冲击。

目录

声明

致谢

摘要

1．1．1高盐废水的定义及来源

1．1．2高盐废水特性及对环境造成的影响

1．2高盐废水生物处理研究现状

1．2．1盐度对微生物的影响研究

1．2．2高盐废水有机物生物处理研究

1．2．3高盐废水生物脱氮除磷研究

1．2．4高盐废水处理工艺研究

1．3高盐废水生物处理存在的问题

1．4课题研究内容与意义

1．4．1研究目的及意义

1．4．2课题研究主要内容及技术路线

2．试验材料及研究方法

2．1试验材料

2．1．1试验工艺简介

2．1．2试验装置

2．1．3试验设备

2．2试验用水

2．3研究及测定方法

2．3．1研究方法

2．3．2分析项目及测定方法

3．耐盐微生物筛选及鉴定

3．1活性污泥培养阶段研究

3．2耐盐污泥驯化阶段研究

3．2．1污泥驯化方法

3．2．3驯化过程COD及NH4+-N变化规律

3．2．4微生物相结果与分析

3．2．5讨论与分析

3．3耐盐活性污泥群落结构研究

3．3．1高通量测序方法

3．3．2微生物群落结构分析

3．4本章小结

4．1 引言

4．3试验分析

4．3．1耐盐微生物对有机物和氨氮变化适应性的影响结果

4．3．2耐盐微生物对DO变化的适应性分析

4．3．3耐盐微生物对温度变化的适应性分析

4．3．4耐盐微生物对pH变化的适应性分析

4．4本章小结

5．1 引言

5．2固定化颗粒制备及物理性能测定

5．2．1包埋试剂选择

5．2．3固定化微生物小球的制备

5．2．4固定化微生物小球性能测定

5．2．5固定化活性污泥的活化

5．3固定化与未固定化微生物耐冲击性能研究

5．4．1有机物浓度对微生物抗冲击性能影响

5．4．2盐度对微生物抗冲击性能影响

5．4本章小结

6．1结论

6．2建议

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集