同步除硫脱氮除磷微生物筛选及对矿区废水处理实验研究

时间:2017-09-17 00:44 作者: 点击:次

本文是针对矿区废水处理的实验研究,目的是探索同步除硫、脱氮、除磷、去除重金属离子的新方法,开创硫酸盐矿山废水与生活污水综合处理的新工艺,为矿区废水以废治废、综合处理与资源化回用提供科学理论依据。实验应用厌氧微生物分离技术,从不同环境中分离纯化得到硫酸盐还原菌(SRB)8株、脱氮硫杆菌(TD)5株、反硝化聚磷菌(DPB)8株菌株,并通过实验测定比较,从三种微生物中各筛选出一株高效功能菌株,通过实验室静态实验确定高效SRB最佳生长条件参数为温度35℃,pH7.0,COD/SO_4~(2-)比值为1.3,Fe2+=150mg/L。最后,利用自行设计、研制的内升流(流化床)外降流(生物膜滤池)式厌氧生物反应器进行同步除硫、脱氮、除磷、去除重金属离子酸性废水综合治理的可行性研究,将筛选的高效SRB接种于内升流段,TD、DPB接种于外降流段,挂膜后,在COD/SO_4~(2-)约为1.3,硫酸盐负荷为0.32kgSO_4~(2-)/(m~3·d),COD保持在1000mg/L,COD:N:P=20:1:1,Fe2+=150mg/L,pH约为7.0,内升流段HRT为60h、外降流段HRT=16h、生物曝气HRT=12h,进水流量0.025L/h,在室温(25~30℃)的条件下,经过14天的运行处理,混合污水的pH上升至中性,出水SO_4~(2-)、COD、NH_4-N、NO_(3-) N、TP等各项指标浓度均逐渐下降,去除率曲线呈上升趋势并最终保持平稳,反应系统中的功能菌已具有较高的活性,反应器启动成功。实验表明利用内升流外降流式厌氧生物反应器进行同步除硫、脱氮、除磷处理矿区废水具有较好的净化效果,是一种切实可行的方法,可以作为一种矿区废水处理新的发展方向。
硫酸盐还原菌(SRB) 脱氮硫杆菌(TD) 反硝化聚磷菌(DPB) 同步除硫脱氮除磷 矿区废水
致谢4-5
摘要5-6
Abstract6-10
1 绪论10-19
1.1 研究背景10-12
1.1.1 酸性矿山废水的形成10-11
1.1.2 酸性矿山废水的组成成分和主要污染物11-12
1.1.3 酸性矿山废水的危害12
1.2 国内外研究现状12-16
1.2.1 酸性矿山废水的治理技术12-13
1.2.2 生物法处理酸性矿山废水的研究现状13-16
1.3 课题研究思路、内容及意义16-19
1.3.1 微生物同步除硫脱氮除磷处理矿区废水探索性研究新思路16-17
1.3.2 研究内容17-18
1.3.3 研究目的及意义18-19
2 SRB、TD 和DPB 的介绍19-32
2.1 SRB19-29
2.1.1 SRB 的基本特性19
2.1.2 SRB 的分类19-21
2.1.3 SRB 的代谢机理21-23
2.1.4 SRB 脱硫作用的影响因子23-28
2.1.5 SRB 对碳源的利用28-29
2.2 TD 简介29-30
2.3 DPB 简介30-32
3 微生物培养分离纯化技术32-39
3.1 采样前的准备32
3.2 培养基制备技术32-34
3.2.1 培养基的类型32-33
3.2.2 培养基制备的基本方法和注意事项33-34
3.3 厌氧微生物的纯种分离方法34-36
3.4 细菌染色法36-39
3.4.1 单染色法鉴定菌种形态36-37
3.4.2 革兰氏染色37
3.4.3 鞭毛染色37-38
3.4.4 芽孢染色38-39
4 SRB、TD 和DPB 的分离纯化、筛选高效菌株与鉴定实验39-49
4.1 实验材料与仪器39
4.1.1 实验药品39
4.1.2 实验仪器39
4.2 菌种的来源及培养基39-41
4.2.1 菌种样品的采集与处理39-40
4.2.2 培养基40-41
4.3 实验方法与结果41-48
4.3.1 SRB41-45
4.3.2 TD45-46
4.3.3 DPB46-48
4.4 本章小结48-49
5 SRB 高效功能菌最佳生长条件的实验研究49-62
5.1 实验材料49-55
5.1.1 实验药品49
5.1.2 实验仪器49-50
5.1.3 实验菌株50
5.1.4 培养基50
5.1.5 分析方法50-55
5.2 最佳生长条件的实验研究55-60
5.2.1 pH 值55-57
5.2.2 COD/S0_4~(2-)57-59
5.2.3 Fe~(2+)59-60
5.3 本章小结60-62
6 同步除硫、脱氮、除磷微生物综合处理矿区废水的可行性实验研究62-74
6.1 实验装置及工艺流程62-65