磷霉素鈉和苯乙胺高效降解菌的篩選及其在CASS中的實(shí)際應(yīng)用
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【摘要】:磷霉素鈉制藥廢水屬于抗生素型化學(xué)制藥廢水,在合成該物質(zhì)期間,α-苯乙胺做為一種拆分劑,將得到的丙基膦酸拆分得到磷霉素鈉。由于在此種制藥廢水中大量富集了多種胺類、磷酸類等物質(zhì),所以可以使得磷霉素鈉的制藥廢水COD高出普通制藥廢水幾萬mg/L,總磷(TP)也同比其他制藥廢水高出近千mg/L。正是由于抗生素制藥廢水處理的難度大、投資大、消耗高,所以很多企業(yè)的抗生素制藥廢水在沒有得到完全及時(shí)有效的處理情況下,就直接進(jìn)入到城市的市政管網(wǎng)或附近水體。這些夾雜著大量抗生素制藥污染物的廢水給我們賴以生存的水環(huán)境帶來了巨大威脅。因此,采用不同方法對(duì)抗生素廢水進(jìn)行處理變得極為迫切并且具有研究意義和實(shí)用價(jià)值。本研究針對(duì)于磷霉素抗生素制藥廢水處理難的特點(diǎn),對(duì)比了物理處理法、化學(xué)處理以及生物處理法,最終選擇強(qiáng)化生物法配合CASS處理工藝處理來自東北制藥廠的制藥廢水。為了獲得磷霉素鈉和苯乙胺的高效降解菌株,本文采用東北某制藥廠SBR反應(yīng)器的活性污泥,經(jīng)平板稀釋、普通培養(yǎng)基、特異性培養(yǎng)基培養(yǎng),分離純化出3株特異性菌株,并16S rDNA鑒定,可知N1菌為金黃桿菌屬,N2和N3屬于變形菌屬。通過梯度提高培養(yǎng)基中磷霉素鈉和苯乙胺的濃度,可知,當(dāng)磷霉素鈉為25ppm時(shí),三只菌株的降解效率分別為43.85%、35.05%、37.61%,當(dāng)磷霉素鈉為50ppm時(shí),降解效率為40.45%、36.54%、30.91%。將磷霉素鈉濃度提高到為75ppm時(shí),降解效率降低為29.61%、10.75%.10.87%,而當(dāng)磷霉素鈉溶液提高到100ppm時(shí),N2和N3菌的生長受到限制,N1菌也在84h達(dá)到生長曲線最高值,其降解效率降低為19.45%。苯乙胺降解實(shí)驗(yàn)得出相似結(jié)論,隨著苯乙胺濃度為25ppm時(shí),三只菌株的降解效率分別為44.49%、47.83%和47.81%,當(dāng)濃度為50ppm時(shí),三只菌株的降解效率分別為23.35%、35.86%、39.91%,當(dāng)濃度達(dá)到75ppm時(shí),完全限制N1菌的生長,并對(duì)N2和N3菌的生長也同樣產(chǎn)生了一定的限制,降解效率分別為19.27%、24.84%。且在濃度達(dá)到100ppm時(shí),N2和N3菌株的處理效果為12.36%和19.92%。所以在降解苯乙胺廢水的降解菌中,N3菌處理效果明顯。合理調(diào)節(jié)N1、N2、N3菌株在活性污泥中的比例,可以對(duì)磷霉素鈉和苯乙胺廢水處理得到較好的指導(dǎo)作用。通過在模擬制藥廢水中的磷霉素鈉和苯乙胺不同比例的研究。在COD=500ppm情況下,測(cè)試兩種物質(zhì)分別在0%:100%,25%:75%,50%:50%,75%:25%和100%:0%物種比例下的COD去除情況,可以發(fā)現(xiàn)在50%:50%的處理效果最佳為53.67%。在傳統(tǒng)的循環(huán)活性污泥系統(tǒng)(CASS)反應(yīng)器中投加高效降解菌,用于進(jìn)一步處理厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)預(yù)處理后的綜合制藥廢水,研究了去除制藥廢水中的COD、氨氮、TP的效果特性及相關(guān)機(jī)理,同時(shí)與普通制藥污泥的CASS反應(yīng)器進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,投加高效降解菌的COD為210.86 mg/L,氨氮為19.49 mg/L,TP為4.64 mg/L時(shí),對(duì)COD,氨氮,TP的平均去除率分別為90.66%、91.15%和85.51%均好于原有活性污泥的83.23%、84.16%和70.31%。因此,將降解菌按照1:1:1比例加入到實(shí)際反應(yīng)器中處理效果對(duì)于COD、氨氮、TP等指標(biāo)有明顯提高。并且通過高通量的方法對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的菌種分析,發(fā)現(xiàn),C1反應(yīng)器菌群含量最多的依次為擬桿菌24%、β-變形菌23%和芽孢桿菌14%。而添加高效混合降解菌的C2反應(yīng)器菌群含量依次為鞘氨桿菌38%、β-變形菌24%、擬桿菌12%?梢,將高效降解菌加入到反應(yīng)器后,對(duì)細(xì)菌的種群產(chǎn)生了顯著影響,進(jìn)而從根本影響處理效率。
【學(xué)位授予單位】:遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X172;X787
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,本文編號(hào):1136911
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