發(fā)布時間：2020-08-21 11:28

【摘要】：利用植物為原料提取天然色素的過程中會產(chǎn)生大量化學(xué)需氧量(COD)高、pH值低的廢水。本研究利用搖瓶實驗驗證了厭氧處理天然色素生產(chǎn)廢水的生化可行性。之后利用自制的連續(xù)流反應(yīng)器進(jìn)行了生化處理小試實驗,并分析了反應(yīng)器運(yùn)行前后微生物群落結(jié)構(gòu)及變化。并在河南省某色素生產(chǎn)廠現(xiàn)場進(jìn)行中試和工程調(diào)試,為之后厭氧聯(lián)合好氧工藝處理天然色素生產(chǎn)廢水的工程應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。本研究利用搖瓶實驗驗證了去除進(jìn)水中懸浮物后,在反應(yīng)溫度35℃,pH值=8.5,進(jìn)水COD=4000 mg/L的條件下,搖瓶的出水COD最低,為919 mg/L,反應(yīng)遵循一級和二級動力學(xué)。小試連續(xù)流反應(yīng)器為實驗室自制反應(yīng)器,其中厭氧反應(yīng)器工作體積為3.5 L,運(yùn)行溫度為33℃,啟動容積負(fù)荷為1 kgCOD/(m~3·d);好氧反應(yīng)器工作體積為4.32L,在室溫下運(yùn)行。實驗通過降低水力停留時間(HRT)增加進(jìn)水負(fù)荷,當(dāng)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)降低到22 h時,容積負(fù)荷達(dá)到最大值6 kgCOD/(m~3·d),出水COD升高到2000 mg/L以上,且出水堿度降低到7 mmol/L,好氧反應(yīng)器運(yùn)行最高容積負(fù)荷僅為0.1 kgCOD/(m~3·d)。研究采用了高通量測序技術(shù)統(tǒng)計分析了實驗室反應(yīng)器運(yùn)行前后微生物的群落結(jié)構(gòu)變化。MiSeq測序結(jié)果表明,在反應(yīng)器運(yùn)行過程中污泥總量得到提高,但多樣性降低,且群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。在門水平上在厭氧反應(yīng)器中豐度最高門類與已報道的降解天然色素生產(chǎn)廢水的門類相同,而Proteobacteria,Bacteroidetes和Planctomycetes是好氧污泥中的優(yōu)勢菌門。而具有水解酸化、降解難降解污染物以及脫氮作用的細(xì)菌豐度在屬水平上明顯提高。中試實驗在工廠現(xiàn)場進(jìn)行,體積為231 L,最大容積負(fù)荷為4 kgCOD/(m~3·d)。而現(xiàn)場調(diào)試數(shù)據(jù)表明,當(dāng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)入穩(wěn)定期后,進(jìn)水負(fù)荷可以達(dá)到5kgCOD/(m~3·d),出水COD在500 mg/L以下,僅厭氧去除率便可達(dá)到90%以上。調(diào)試過程中好氧反應(yīng)器最大負(fù)荷可達(dá)到0.7 kgCOD/(m~3·d),出水COD低于400mg/L。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

圖 1.1 油溶性植物色素提取工藝Figure 1.1 Oil-soluble plant pigment extraction process 1.2 為醇溶性植物色素提取工藝，其步驟與油溶性植物色素提取是用乙醇代替植物油作為抽提溶劑。圖 1.2 醇溶性植物色素提取工藝Figure 1.2 Alcohol-soluble plant pigment extraction process 1.3 為發(fā)酵色素提取工藝，先對色素生產(chǎn)菌種進(jìn)行保存、分離與純菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)，發(fā)酵。發(fā)酵液經(jīng)板框壓濾機(jī)將菌體與清液分開

圖 1.2 醇溶性植物色素提取工藝Figure 1.2 Alcohol-soluble plant pigment extraction process 為發(fā)酵色素提取工藝，先對色素生產(chǎn)菌種進(jìn)行保存、分離的擴(kuò)大培養(yǎng)，發(fā)酵。發(fā)酵液經(jīng)板框壓濾機(jī)將菌體與清液。濾液經(jīng)大孔吸附樹脂吸附，濾餅經(jīng)粗粉碎后倒入浸提用乙醇充分混合，浸泡數(shù)小時后，再進(jìn)行壓濾，之后工提取工藝相同。圖 1.3 發(fā)酵類色素提取工藝Figure 1.3 Fermentation pigment extraction process色素生產(chǎn)廢水主要來源為包括精制工段產(chǎn)生精制廢水、設(shè)

只是用乙醇代替植物油作為抽提溶劑。圖 1.2 醇溶性植物色素提取工藝Figure 1.2 Alcohol-soluble plant pigment extraction process圖 1.3 為發(fā)酵色素提取工藝，先對色素生產(chǎn)菌種進(jìn)行保存、分離與純化，進(jìn)行菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)，發(fā)酵。發(fā)酵液經(jīng)板框壓濾機(jī)將菌體與清液分開，產(chǎn)液和濾餅。濾液經(jīng)大孔吸附樹脂吸附，濾餅經(jīng)粗粉碎后倒入浸提罐中，按比例與食用乙醇充分混合，浸泡數(shù)小時后，再進(jìn)行壓濾，之后工序和為醇植物色素提取工藝相同。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2799320