【摘要】：多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)作為焦化廢水中的典型污染物在處理過程中會大量吸附到污泥中,大大限制了其生物可利用性。表面活性劑強化修復(fù)技術(shù)(Surfactant Enhanced Remediation,SER)被認為是一種可以提高PAHs降解率的方法,因為表面活性劑可通過提高吸附于泥相中PAHs的溶出率,增強PAHs與降解微生物間的傳質(zhì)效率來提高PAHs的生物利用性。而化學(xué)合成類的表面活性劑大量使用會給環(huán)境造成二次污染,因此正在被低毒、環(huán)保、易降解的生物表面活性劑所取代。但生物表面活性劑生產(chǎn)成本高且提取過程復(fù)雜,嚴重限制了其在生物修復(fù)過程中的使用,因此有必要研究生物表面活性劑生產(chǎn)微生物在污染環(huán)境中對PAHs降解的影響,以期通過調(diào)控某些生長條件使其能在污染環(huán)境中產(chǎn)生生物表面活性劑并促進PAHs的降解。其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)以韶關(guān)焦化廢水處理廠二期工程A/O/H/O工藝中第一個好氧池的泥水混合物為菌種來源,以排油圈直徑、表面張力和乳化指數(shù)為檢測指標,經(jīng)富集、馴化、篩選和純化等手段從中得到7株表面活性劑產(chǎn)生菌,其中S5菌產(chǎn)生的生物表面活性劑由于排油圈直徑最大(88.3 mm)、表面張力最低(28.4 mN·m~(-1))、乳化性能最好(E_(正己烷)=48.9%,E_(石蠟油)=44.2%)而被選為后續(xù)研究的對象。經(jīng)生理生化實驗及16S rDNA測序分析,S5菌被鑒定為銅綠假單胞菌。(2)表面活性劑性能的好壞將直接影響其在應(yīng)用中的效果,因此有必要研究探討S5菌所產(chǎn)表面活性劑的臨界膠束濃度(Critical Micelle Concentration,CMC)、耐酸耐堿耐鹽性、對PAHs增溶能力等一系列生理生化指標。S5菌所產(chǎn)表面活性劑經(jīng)酸堿沉淀法提取、純化后,其產(chǎn)量1.8±0.4 g·L~(-1)。S5菌產(chǎn)生的生物表面活性劑經(jīng)紅外光譜和化學(xué)分析,鑒定為陰離子型糖脂類生物表面活性劑。經(jīng)測定,S5菌產(chǎn)生的生物表面活性劑的CMC為96.5 mg·L~(-1)。此外,S5菌產(chǎn)生的生物表面活性劑還具有良好的環(huán)境適應(yīng)性,其能在較廣的pH(3.5~9.5)和鹽度(0%~15%)范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。對菲、熒蒽和苯并[a]芘三種不同環(huán)數(shù)PAHs增溶結(jié)果表明,S5菌產(chǎn)生的生物表面活性劑可以增加PAHs在水相中的溶解度,且當三者共存時,會表現(xiàn)出協(xié)同增溶的效果。(3)為探究S5菌對PAHs降解的影響,首先以PAHs為唯一碳源來判斷S5菌是否具備直接降解PAHs的能力,其次通過添加葡萄糖和PAHs降解菌來判斷S5菌是否能通過產(chǎn)表面活性劑的方式促進PAHs降解。結(jié)果表明,S5菌不能利用PAHs,極有可能是因為S5菌不具備降解PAHs所需要的酶。而添加葡萄糖作為生產(chǎn)表面活性劑的誘導(dǎo)物時,S5菌可以增加PAHs降解菌(Stenotrophomonas sp.N5)對PAHs的降解效率,說明在降解過程中S5菌可以產(chǎn)生表面活性劑,增加PAHs的生物可利用性,從而促進PAHs降解。當S5菌投加到含有實際廢水和污泥的培養(yǎng)體系中時,在外加碳源的情況下同樣能達到促進PAHs降解的效果,說明S5菌能在這種復(fù)雜的環(huán)境中生存并發(fā)揮作用,從而也證明了在控制某些條件下,通過直接投加產(chǎn)表面活性劑微生物于焦化廢水中來提高PAHs降解效率的方法是可行的。
【圖文】：

圖 1-1 Given 模型Fig.1-1 The model of Given圖 1-2 煤焦化過程中 PAHs 的形成Fig. 1-2 The formation of PAHs in coking process

3圖 1-2 煤焦化過程中 PAHs 的形成Fig. 1-2 The formation of PAHs in coking process.2.2 焦化廢水中 PAHs 的特征焦化廢水中含有的 PAHs 具有種類多，量大的特點，其在焦化廢水處理過程中的和變化見圖 1-3[8]。以穩(wěn)定運行的韶關(guān)焦化廢水處理廠一期工藝厭氧/好氧/好氧（A/二期工藝厭氧/好氧/水解/好氧（A/O/H/O）為例，劉國新[11]等檢測分析了在焦化廢理過程中 PAHs 的歸趨。結(jié)果表明，A/O2工藝出水的 16 種 PAHs 總濃度為 8.051 μg·L中苯并[a]芘出水濃度為 0.040 μg·L-1；A/O/H/O 工藝出水的 16 種 PAHs 總濃度為 3.g·L-1，，其中苯并[a]芘出水濃度為 0.010 μg·L-1[11]。除 A/O2工藝中苯并[a]芘的濃度稍
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X784

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號：2708104