發(fā)布時間：2018-01-21 14:37

  本文關(guān)鍵詞： 楊木 P-RC APMP 白腐菌 微生物菌群 生物降解　出處：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：速生原料楊木在造紙制漿過程中,經(jīng)預(yù)浸漬和磨漿擠漿預(yù)處理后所流出的廢液含有多種污染物,若直接外排不僅會污染環(huán)境,還會造成資源的浪費。目前,對楊木P-RCAPMP制漿廢液的污染特性及生物降解制漿廢液中有機污染物的代謝機理方面的研究鮮有報道。本文從環(huán)境中真菌與細(xì)菌聯(lián)合可以高效降解污染物這一思路出發(fā),在檢測、分析楊木P-RC APMP制漿廢液污染特性及難生物降解有機污染物基礎(chǔ)上,考察了生物發(fā)酵培養(yǎng)的最優(yōu)條件及轉(zhuǎn)化過程中對有機污染物的降解機理,并以廢液為基質(zhì)進行了高效功能菌群的培養(yǎng)分離,旨在能與白腐菌形成有效結(jié)合,為有效處理該廢液提供新的思路。本文以制漿廢液污染成分分析為出發(fā)點,采用常規(guī)分析、超濾、紅外、色譜和質(zhì)譜等現(xiàn)代分析方法,研究楊木制漿廢液的污染特性。結(jié)果表明,制漿廢液含有較高濃度的溶解態(tài)有機物,COD較高為18108.1 mg/L,B/C為0.17可生化性差,其中,在污染組分中小分子量有機污染物是廢液COD的主要來源,而相對分子量較大的污染物是廢液色度的主要來源。在制漿過程中廢液中大分子有機物可被分解成小分子有機物,這些有機物結(jié)構(gòu)中含有羥基、羰基、雙鍵、羧基和醚基等發(fā)色基團和助色基團。經(jīng)GC-MS檢測,廢液中共含有38種有機污染物,主要為芳香族化合物包括酚類、酮類、醇類、有機酸類等。通過厭氧反應(yīng)與白腐菌處理制漿廢液效果的對比,研究選擇白腐菌作為制漿廢液降解的預(yù)處理微生物。優(yōu)化白腐菌的條件,對處理后的廢水進行了檢測分析,并對廢水中的重要成分苯丙酸進行了代謝產(chǎn)物檢測分析。結(jié)果表明,在搖床轉(zhuǎn)速150 r/min,培養(yǎng)時間為4 d,培養(yǎng)溫度為30℃-35℃,初始pH為6.0-6.5,葡萄糖和酒石酸銨為最佳碳氮源,C/N為10的條件下,廢液的總化學(xué)需氧量的去除率達(dá)62%,還原糖、總糖及酸溶木質(zhì)素含量均有所降低。生物處理后有機污染物的種類大大減少,也有新的成分生成,但是廢液中仍存在一定濃度的難生物降解有機物。為了探索白腐菌對廢液中有機物的降解機理,以苯丙酸為培養(yǎng)基中的唯一碳源,研究其降解代謝產(chǎn)物,結(jié)果表明,苯丙酸經(jīng)側(cè)鏈斷裂轉(zhuǎn)化為苯甲酸,接著形成對/鄰甲氧基苯酚,繼而脫甲基形成對/鄰羥基苯酚,然后苯環(huán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)形成8,8-二甲氧基-2-辛醇或結(jié)構(gòu)相似的直鏈醇,最后進入三羧酸循環(huán)。馴化培養(yǎng)制漿廢液中的優(yōu)勢微生物菌群,研究其對經(jīng)白腐菌處理后制漿廢液的降解效果,并將其與篩選分離的幾個菌株對降解效果進行對比。結(jié)果表明,混合高效菌群是一個降解功能整體,對廢液COD的去除率可達(dá)到35%左右,且處理后有機污染物種類明顯減少,但廢液中COD濃度仍有2800 mg/L以上,廢液中仍含有難降解的組分,這些組分并不能利用GC-MS進行檢測。本文使用多種分析手段檢測分析了制漿廢液中的成分,并通過實驗證實了白腐菌與功能微生物菌群聯(lián)合降解制漿廢水的可行性,具有較好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Fast-growing poplar wood raw material in pulp and papermaking process, waste liquid by pre impregnation and pulp pulp after pretreatment of the outflow of kinds of pollutants, if directly discharged not only pollute the environment but also a waste of resources. At present, there is few research reports on the metabolic mechanism of organic pollutants and pollution characteristics of biodegradation of pulping waste liquor poplar P-RCAPMP pulping wastewater in this paper. From the environment with bacteria and fungi can efficiently degrade pollutants in this point of view, detection, analysis of poplar P-RC APMP pulping wastewater pollution characteristics and bio degradable organic pollutants on the basis of investigation of the degradation mechanism of organic pollutants in the optimal conditions for bio fermentation and transformation in the process, and the isolation and culture of bacteria, to waste as matrix, in order to effectively combine with white rot fungi, and provide a new way for the treatment of the waste water In this paper, pulping wastewater pollution. Component analysis as a starting point, using conventional analysis, infrared, ultrafiltration, chromatography and mass spectrometry and other modern analysis methods, the pollution characteristics of poplar pulping wastewater. The results showed that the dissolved organic matter pulping wastewater containing high concentration, high COD 18108.1 mg/L, B/C 0.17 poorbiodegradability among them, the pollution components, small molecular organic pollutants are the main sources of waste COD, and the relative molecular weight of pollutants is the main source of the chroma. In the process of high molecular organic compounds in wastewater can be decomposed into small molecular organic compounds, the structures of organic compounds containing hydroxyl, carbonyl, double bond. Carboxyl and ether groups chromophore and chromophore help. By GC-MS detection, the waste water contains 38 kinds of organic pollutants, such as aromatic compounds including phenols, ketones, alcohols, organic acids by anaerobic reaction and. Comparison of treatment effect of pulping effluent by white rot fungi, selection of white rot fungi as pretreatment of microbial degradation of pulping wastewater. The optimization conditions of white rot fungi, of the treated wastewater were detected and analyzed, and the important component of benzoic acid in wastewater of metabolite analysis. The results show that the rotate speed 150 r/min, culture time 4 D, culture temperature is 30 DEG -35 DEG pH, initial 6.0-6.5, glucose and ammonium tartrate as the best carbon and nitrogen source, C/N is 10, the total COD removal rate of the wastewater was 62%, reducing sugar, total sugar and acid soluble lignin content were reduced. After the biological treatment of organic pollutant species greatly reduced, also generate new components, but the organic matter concentration in the effluent is still difficult to biodegrade. In order to explore the mechanism of degradation of organic compounds in waste water by white rot fungi, with benzene propionic acid as the medium The only carbon source, study its degradation metabolites, results show that the acid side chain cleavage is converted to benzoic acid, then the formation of / o-methoxyphenol, then demethylation / formation of o-aminophenol, then the benzene ring opening reaction to form 8,8- two methoxy -2- octanol or similar structure of straight chain alcohol, finally enter the tricarboxylic acid cycle. Three acclimation of pulping effluent the advantages of microbial flora, to study its effect on the degradation of pulping waste liquid by white rot fungus, and several strains isolated on the degradation efficiency were compared. The results showed that the mixed bacteria group is a function of the overall degradation. Wastewater COD removal rate can reach about 35%, and after the treatment of organic pollutants was significantly reduced, but the effluent COD concentration is still above 2800 mg/L, effluent still contains refractory components, these components can not use GC-MS for detection in this paper. A variety of analytical methods were used to detect and analyze components in pulping waste liquor. The feasibility of combined degradation of pulping wastewater by white rot fungi and functional microbes was confirmed by experiments, which has a good application prospect.

【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

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本文編號：1451747