深海耐鹽菌強化IMBR系統用于制革廢水處理研究.pdf

1、制革廢水由于具有污染物濃度高、有毒物質及無機鹽含量高等特點，使得單獨采用常規(guī)的生化處理工藝無法穩(wěn)定運行，而傳統的物化預處理結合生化處理工藝又存在耗費大量化學藥劑、產生大量化學污泥等問題。為了尋找一種更為有效、經濟的處理方法，本論文從深海沉積物（水深3667 m）中篩選、馴化得到3株耐鹽優(yōu)勢功能菌，研究了在制革廢水未經物化預處理的情況下，通過投加深海耐鹽優(yōu)勢功能菌直接強化生化處理制革廢水的工藝和處理效果；為了提高制革廢水的回用率，本論文還

2、研究了對制革廢水生化處理系統出水進行臭氧催化氧化深度處理的技術工藝條件和處理效果。論文的主要研究內容及成果如下：
　　1.深海耐鹽優(yōu)勢功能菌的分離、馴化及性能研究。結果表明，從深海沉積物中篩選、馴化得到的3株耐鹽優(yōu)勢功能菌分別為副干酪乳桿菌（Lactobacillus caseiCL1107）、畢赤酵母屬（Pichia jadiniiCL1705）、粘質沙雷氏菌（Serratia marcescensCL1502）；3株優(yōu)勢菌株均

3、具有良好的Cr耐受性、耐鹽性、高效去除COD、NH4+-N、還原Cr(VI)和脫除染料色度的功能；此外，CL1502和CL1705兩株菌株還具有異養(yǎng)硝化-反硝化的能力，能同時去除NH4+-N、TN和COD；CL1107、CL1502、CL1705菌株的Cr(VI)最低抑制濃度分別為800 mg/L、400 mg/L、200 mg/L；CL1107菌株還原Cr(VI)和去除染料色度的最適pH值為6.0、最適溫度為25 oC；CL1107菌

4、株的偶氮還原酶位于細胞質上，而Cr(VI)還原酶主要位于細胞膜上；經過7 d反應后，CL1107菌株處理實際制革廢水的COD、NH4+-N、色度、Cr(VI)去除率分別為51.2％、49.4%、76.4%、63.0%；經過2 d反應后，CL1502菌株處理實際制革廢水的COD、NH4+-N、TN的去除率分別達到50.7%、59.8%、51.7%；經過2 d反應后，CL1705菌株處理實際制革廢水的COD、NH4+-N、TN的去除率分別達

5、到42.2%、46.8%、42.8%。
　　2.深海耐鹽優(yōu)勢功能菌強化多級生物反應器處理制革廢水的工藝研究。結果表明，在不經物化預處理的情況下，利用從深海沉積物中分離得到的優(yōu)勢菌強化多級生物反應器（IMBR）處理制革廢水是切實可行的；在未進行物化預處理且不添加優(yōu)勢菌種時，系統的廢水生化處理效果不理想，NH4+-N和TN的去除效率僅為30.8%和24.2%；而添加有優(yōu)勢菌種時，系統對 COD和 NH4+-N具有良好的去除效果和抗沖擊

6、負荷，系統的COD去除效率和去除負荷分別可達到96%和12.5 kg COD/(m3·d)，系統的NH4+-N和TN去除效率分別為97.0%和87.2%，系統的出水COD、NH4+-N和TN濃度分別可穩(wěn)定在140 mg/L、2.5 mg/L、40 mg/L左右。在該系統內，有機物、NH4+-N和TN可同時降解，避免了常規(guī)情況下高濃度有機負荷對硝化反應的抑制作用；系統的COD去除負荷隨進水有機負荷的增大而線性增大；系統具有良好的堿度平衡，

7、無需額外添加堿度，就可高效穩(wěn)定地進行硝化過程；系統具有良好的鹽度耐受性，當鹽度達到6%時仍能高效穩(wěn)定運行。進水流量從1.5 L/h增加到5 L/h對系統的運行影響不大。通過對系統的動力學分析，發(fā)現 Stover-Kincannon動力學模型能夠很好地描述該系統對 COD、NH4+-N和 TN的去除情況。
　　3.臭氧催化氧化法深度處理制革廢水生化出水研究。結果表明，利用臭氧催化氧化法深度處理制革廢水生化出水是可行的；與單獨投加臭氧

8、相比，所制備的Mn/Al2O3、Cu/Al2O3、Mn-Cu/Al2O3催化劑能明顯提高制革廢水生化出水的臭氧氧化處理效果；其中尤以Mn-Cu/Al2O3催化劑的催化性能最好。Mn-Cu/Al2O3催化劑催化臭氧氧化處理制革廢水的最適pH值為7.0、最適催化劑投加量為2.0 g/L、最適臭氧投加量為0.3 g/h；在該條件下，反應60 min后，COD去除效率達到88%，出水COD濃度為17 mg/L。采用浸漬法制備的Mn-Cu/Al2