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组合式白腐真菌工艺系统处理染料废水试验研究

陈诚  
【摘要】: 白腐真菌依靠其特殊的降解功能对染料废水的高效处理已被广泛报道,从摇瓶试验到反应器研究均表现出良好的处理效果,但大多数仅局限在模拟染料废水的处理或者是单一反应器的研究上。本论文以上海染化八厂的染料生产废水为研究对象,设计并构建由白腐真菌-组合填料、白腐真菌-甘蔗渣、活性污泥三个功能单元组合而成的多级生物接触氧化工艺系统;分析与探讨系统在对染料废水处理过程中水质、酶活以及生物毒性的动态变化及其规律,研究主要运行条件对系统的影响并对其进行效能评价,进而深入解析组合式白腐真菌工艺系统处理染料废水的过程机制,旨在为系统优化调控与白腐真菌微生物技术的工程实际应用化提供科学依据。 常温下,通过对三个主要系统运行参数水力停留时间(HRT)、染料废水-液体培养基配比以及染料废水初始浓度的优化与效能评价,结果表明:在水力停留时间为24 h,染料废水-培养基配比为4:1,并且不改变染料废水初始浓度的情况下,系统对染料废水的色度、CODCr、BOD5、NH4+-N以及水质生物毒性的处理效果最佳;各水质理化指标平均去除率分别为99.56%(色度)、86.86%(CODCr)、88.89%(BOD5)、44.98%(NH4+ -N),出水平均EC50为29.30%,水质生物毒性平均削弱倍数为24.39。两个白腐真菌反应器中木质素降解酶的活性最高,平均LiP活性为22.61 U/L(白腐真菌-组合填料反应器)、16.75 U/L(白腐真菌-甘蔗渣反应器),平均MnP活性为51.02 U/L(白腐真菌-组合填料反应器)、28.78 U/L(白腐真菌-甘蔗渣反应器);同时,白腐真菌-组合填料反应器的酶活变化与反应器对色度、CODCr、BOD5及生物毒性的处理效果存在显著相关性。 低温下,应用常温研究中得到的系统运行最佳条件(水力停留时间24 h、染料废水-培养基配比4:1、不改变染料废水初始浓度),观察与分析系统处理染料废水过程中水质、酶活以及生物毒性的动态变化,并与常温下系统的处理效果进行比较,结果表明:系统对染料废水的色度、CODCr、BOD5以及生物毒性的处理效果较常温下差,酶活相对低;平均脱色率81.88%,CODCr、BOD5平均去除率分别为56.05%、60.71%,出水平均EC50为3.67%,水质生物毒性平均削弱倍数为2.98,并且NH4+ -N去除效果很差。两个白腐真菌反应器中LiP与MnP活性变化范围分别为8.00~30.00 U/L、6.00~30.00 U/L。故充分说明温度的高低直接影响着系统对染料废水处理能力的强弱。 组合式白腐真菌工艺技术的理论探索与应用研究,拓宽与深化了白腐真菌处理染料废水的研究领域,克服了传统反应器不能对染料生产废水实现全面与理想处理的不足,对于白腐真菌工艺的技术成熟化、实际应用化以及市场工业化具有十分重要的意义。


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