（环境工程专业论文）a1菌特性及其强化处理污水研究.pdf

j j l ad i s s e r t a t i o ni ne n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g t h er e s e a r c ho nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fa la n di t se f f e c t o n 彤窖s t e w a t e rt r e a t m e n t b yj i n m e n g s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rh u x i a o m i n n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j a n u a r y2 0 0 8 | 上 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示 谢意。 学位敝作者答名：企虿 e l期： 够 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 签字日期： 导师签名： 签字日期： ， 一 f 一 模拟味精废水和实际校园污水为研究对象，研究a l 菌对这几种废水的强化作用。 研究结果表明：a l 菌的最适温度为2 5 3 0 ，它能分解葡萄糖产酸并分解葡萄 糖的代谢产物，能分解淀粉、纤维素和柠檬酸。 将a l 菌直接投入模拟淀粉废水、模拟含纤维素废水和模拟味精废水，发现a l 菌 对它们都有良好的降解效果。研究了菌体培养时间、培养温度、摇床转速等因素对模 拟淀粉废水处理效果的影响，结果表明：在温度3 0 。c ，摇床转速1 6 0 r m i n ，废水自然 p h 条件下( p h = 6 6 7 0 ) ，不经灭菌的模拟淀粉废水1 2 0 h 的c o d 。，去除率最高可达 9 7 5 ；通过滤纸失重率和c m c 酶活测定，可知a l 菌产纤维素降解酶高峰期在第“ 天，第6 天的滤纸失重率为1 5 ，2 4 h 模拟含纤维素废水的c o d 。，去除率为7 8 3 ； 对模拟味精废水的研究表明，在废水初始p h 为碱性，温度3 0 c ，摇床转速1 6 0 r m i n 条件下，9 6 hc o d 。，去除率即可达9 2 6 。 将a l 菌投加于活性污泥中处理模拟淀粉废水和实际校园污水，可缩短污泥驯化 期，结果表明：4 h 模拟淀粉废水的c o d 。，去除率即能达到9 0 以上，2 4 h c o d 。，去除 率为9 5 o ；5 h 后实际校园污水的c o d 。，浓度由原来的1 4 3 8 5 m g l 降为7 0 9 m g l ， c o d 。，去除率为9 5 1 ，即可达到城镇污水排放标准二级排放标准，都优于不加 a i 菌的活性污泥法处理效果。 关键词：生物强化技术生理生化特性模拟淀粉废水模拟含纤维素废水模拟味精废 水活性污泥 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h er e s e a r c ho nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fa 1a n di t se f f e c t o nw a s t e w a t e rt r e a t m e n t a bs t r a c t b i o a u g m e n t a t i o nd i r e c t l ya d d sp r e d o m i n a n tb a c t e r i as c r e e n e df r o mn a t u r a lw o r l do r h i g h e f f i c i e n c yb a c t e r i ac r e a t e db ym e a n so fg e n e t i cc o m b i n a t i o nt e c h n o l o g yt ot h es y s t e m ， r e m o v e ss o m ep a r t i c u l a rh a r m f u lm a t e r i a lo ro p t i m i z e st h ec a p a c i t y , a n df i n a l l yi m p r o v et h e t r e a t m e n ta b i l i t y i ti sag o o da p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n to fm o d e r nm i c r o b i o l o g i c a l c u l t u r et e c h n o l o g yi nt h ef i e l do fw a s t e w a t e rt r e a t m e n t i nt h i sp a p e rb a c t e r i u mw a ss e l e c t e df r o mg i n s e n gs o i l ( t e m p o r a r i l yn a m e da sa 1a n d p r e s e r v e db ye n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n gi n s t i t u t eo fn o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y ) i tt o o k s i m u l a t e ds t a r c hw a s t e w a t e r , s i m u l a t e dw a s t e w a t e rc e l l u l o s e ，s i m u l a t e dm s gw a s t e w a t e r a n dr e a lc a m p u sw a s t e w a t e ra sr e s e a r c ho b je c t s ，a n ds t u d yt h ea f f e c ti td o e so nt h e s ek i n d s o fw a s t e w a t e r t h ep h y s i o l o g i c a la n db i o c h e m i c a le x p e r i m e n t ss h o w e dt h a tt h e m o s ts u i t a b l e t e m p e r a t u r ef o ra ti sf r o m2 5 ct o3 0 c i ti sc a p a b l eo fd e c o m p o s i t i o no fg l u c o s ea c i d ，t h e m e t a b o l i s mo fg l u c o s e ，s t a r c h ，c e l l u l o s ea n dc i t r i ca c i d w h e na lw a sa d d e di n t oa n a l o gs t a r c hw a s t e w a t e r , s i m u l a t e dc e l l u l o s ew a s t e w a t e r , o rs i m u l a t e dm s gw a s t e w a t e r , i ti sr e a l i z e dt h a ta th a v eg o o dd e g r a d a b i l i t y a f t e rt h es t u d y o nt h ee f f e c to nt h es i m u l a t e ds t a r c hw a s t e w a t e rb yf a c t e r sa st h et h a l l ic u l t u r i n gt i m e ， c u l t u r i n gt e m p e r a t u r e ，m o v i n gs p e e do fs h a k i n gt a b l e ，e t e t h er e s u l ts h o w st h a tw h e nt h e t e m p e r a t u r ei s3 0 c ，t h es h a k i n gt a b l em o v e sa t ar a t eo f16 0 r m i n ，a n dt h ep he q u a l s 6 6 7 0 ，t h ec o d c rr e m o v a lr a t eo ft h es i m u l a t e ds t a r c hw a s t e w a t e rw i t h o u ts t e r i l i z a t i o n c a nb ea sh i g ha s9 7 5 a f t e r12 0h o u r s b ym e a n so ft h ef i l t e rw e i g h tl o s sr a t ea n d d e t e r m i n a t i o no nc m c e n z y m ea c t i v i t y ，w ek n o wt h a tt h ep e a ka p p e a r sf r o mt h ef o u r t hd a y t ot h es i x t hd a y t h ef i l t e rw e i g h tl o s sr a t ei s16 o nt h es i x t hd a y t h ec o d c rr e m o v a lr a t e o fs i m u l a t e dc e l l u l o s ew a s t e w a t e ri s7 8 3 a f t e r2 4h o u r s b a s e do nt h es t u d yo nt h e s i m u l a t e dm s gw a s t e w a t e r , i ts h o w st h a ti ft h ep h 7a tt h eb e g i n n i n g ，t h ec o d c rr e m o v a l r a t ei s9 2 6 a f t e r9 6h o u r s i l l i v 东北大学硕士学位论文 目录 目录 独创性声明i 摘要i i a b s t r a c t i i i 第一章绪论l 1 1 我国水资源现状1 1 2 生物强化技术的提出、作用机理及实际应用2 1 2 1 生物强化技术的提出2 1 2 2 生物强化技术的作用机理2 1 2 3 生物强化技术在实际中的应用2 1 3 微生物菌剂的研究及开发现状4 1 3 1 高效菌种的选育4 1 3 2 菌剂的开发现状5 1 4 几种高浓度有机废水生物法处理现状6 1 4 1 淀粉废水的生物法处理现状7 1 4 2 含纤维素废水的生物法处理现状9 1 4 3 味精废水生物法处理现状1 1 1 5 研究背景1 2 1 6 研究的目的和意义1 2 1 7 研究的主要内容1 3 第二章a ，菌分解糖类特性研究1 4 2 1 实验材料1 4 2 1 1 实验仪器及设备1 4 2 1 2 实验药品1 4 2 1 3 培养基及实验试剂的配制1 5 2 2 菌株的基本情况1 6 2 2 1 菌株来源1 6 2 2 2 菌株的处理与保存16 2 2 3 菌株的菌体特征观察1 6 2 3 实验方法1 7 v 东北大学硕士学位论文 目录 2 - 3 1 温度对微生物生长的影响实验1 8 2 3 2 甲基红( m r ) 实验l8 2 3 3 乙酰甲基甲醇( v p ) 实验1 8 2 3 4 柠檬酸盐试验18 2 3 5 淀粉水解实验1 8 2 3 6 葡萄糖氧化发酵实验1 8 2 3 7 纤维素分解实验1 9 2 4 实验结果与分析1 9 2 4 1 温度对微生物生长的影响1 9 2 4 2 甲基红( m r ) 实验结果l9 2 4 3 乙酰甲基甲醇( vp ) 实验结果2 0 2 4 4 柠檬酸盐试验结果一2 1 2 4 5 淀粉水解实验结果2 l 2 4 6 葡萄糖氧化发酵实验结果2 2 2 4 7 纤维素分解实验结果2 2 2 4 8a l 菌分解糖类实验结果汇总2 3 第三章a ，茵强化处理污水研究2 4 3 1 模拟淀粉废水的处理2 4 3 1 1 实验材料与方法2 4 3 1 2 实验结果与分析2 5 3 1 3 小结3 0 3 2 模拟含纤维素废水的处理31 3 2 1 实验材料与方法3l 3 2 2 实验结果与分析3 3 3 3 模拟味精废水的处理3 5 3 3 1 实验材料与方法3 5 3 3 2 实验结果与分析3 6 3 4 接种a i 菌于活性污泥处理模拟淀粉废水和实际校园污水3 6 3 4 1 实验试剂及药品3 6 3 4 2a 1 菌接种活性污泥处理淀粉废水3 7 3 4 3a l 菌接种活性污泥处理实际校园污水4 1 第四章结论与建议j 一4 4 v i 东北大学硕士学位论文 4 1 结论4 4 4 2 建议4 5 参考文献4 6 致谢5 0 v i i 河段受到严重污染，7 0 以上的城市河段不适合作饮水水源，5 0 的城市地下水受到 污染，长江、滇池、巢湖、太湖等具代表性水系水质不断恶化，富营养化现象严重【3 】。 更为严重的是，我国部分城市饮用水安全受到威胁，有5 5 的重点城镇水源地达不到 饮用水标准，在饮用水源中已发现有机污染物2 0 0 0 余种，其中l1 4 种具有或怀疑具有 致癌、致畸、致突变的“三致”物质。经调查，我国人群患病8 8 、死亡3 3 与生活用 水不洁直接相关。水资源污染还造成了农业、渔业、工业的巨大经济损失，据统计， 全国受污染农田面积达1 0 0 0 多万平方米，减产污染粮食1 2 0 亿蚝，因污染造成的各 种鱼类死亡达4 5 5 0 万埏。水资源短缺与污染之间形成一种恶性循环，已经对人类生 存构成威胁，因此，污水处理和水资源保护已经成为当务之急 4 - 5 。 目前全世界总排水量的约6 5 都是用生物法处理，生物法是利用微生物代谢作用， 使废水中的有机污染物转化为稳定、无害的物质，达到净化污水的目的，它具有运行 费用低且环保、效率高、污泥相对易处理等特点。2 0 世纪以来，随着生产和科学技术 的发展，废水中污染物质的成份日益复杂，传统的生物处理技术对污染物的降解速率 不高。由此，人们将起源于农业的生物强化技术引入到污水处理中，以达到对污染物 的去除目的i o l 。 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 2 生物强化技术的提出、作用机理及实际应用 1 2 1 生物强化技术的提出 生物强化技术( b i o a u g m e n t a t i o n ) ，产生于本世纪7 0 年代中期【_ 7 1 。产生初期是因 为一些废水治理厂的突发事故，如菌体大量死亡、有毒有害物质泄露等致使废水达不 到排放标准，于是直接投加高效菌种以改善出水水质，使系统恢复正常。一般的生物 治理技术对于浓度较高、易于生物降解的废水去除效率高，但当废水中含有暂时性的 有毒物质，它们会对菌起到毒害作用，用一般生物方法治理，降解速率较慢，菌需要 一段较长的时间来适应，而生物增强技术恰好弥补了这一不足，投加优势菌种可迅速 有效降解目标去除物。于是国内外研究人员开始研究把这项技术用于工业废水、地表 水及地下水中难降解的有毒有害物质的治理或用于改善提高废水处理效果。生物强化 技术与一般生物治理技术相结合，在废水治理中已显示出独特的作用。 1 2 2 生物强化技术的作用机理 生物强化技术的核心是投加高效微生物，投入的菌种与目标去除物之间的作用主 要有： 1 2 2 1 直接作用 就是通过驯化、筛选、诱变、基因重组等技术得到以目标降解物质为主要碳源和 能源的微生物，向处理系统中投入一定量的该菌种，就会达到对目标去除物去除效果 的增强作用。 1 2 2 2 共代谢作用 就是对于一些有毒有害物质，微生物不能以其为碳源和能源生长，但在其他基质 存在下能够改变这种有害物的化学结构使其降解。如在甲烷、芳香烃、氨、异戊二烯 和丙烯为主要基质生长的一些菌可以产生一种氧合酶，这种酶可以共代谢三氯乙烯 ( t c e ) ，但共代谢机制成功地用在生物增强系统中的例子并不多见【引。 1 2 3 生物强化技术在实际中的应用 废水生物处理系统中投加优势菌对效果的的影响众说不一，尽管有些生物增强剂 没有达到改善系统的目的，但许多生物增强技术的应用已显示出优越性，如表1 1 所 示，主要体现在： 2 - 东北大学硕士学位论文第一章绪论 表1 1生物强化技术在废水治理中的应用实例 t a b 1 1t h ee x a m p l eo fb i o a u g m e n t a t i o na n di t sa p p l i c a t i o ni nw a s t ew a t e rt r e a t m e n t 1 2 3 1 提高对目标去除物的去除效果 生物增强作用比一般的废水生物治理方法更能提高对b o d ，c o d ，t o c 或某种 特定污染物的去除效果 9 - 1 2 】。c h 锄b e r s 【9 j 用生物增强技术处理牛奶废水，分别采用延 时曝气、曝气塘和氧化沟3 种不同系统，都提高了b o d ，c o d 去除率。h u n g 等i l o l 用 该方法处理马铃薯废水，可使t o c 去除率达到9 8 。某化工厂含氨废水采用一般的 活性污泥法处理，出水含n h ；一n1 2 0 m g l 采用2 步增强，第l 步向其中投加降解硝 基苯和对硝基苯的菌，第2 步投加氨根离子氧化菌，两步增强后出水n h ；含量低于 2 m g l 1 1 1 。b c l i a 和s m i t h l l 2 1 发现，向活性污泥中加入1 0 的降解磷的纯菌，整个系统 成为高效脱磷系统( 脱磷率达9 0 以上) 只需1 4 d ，而只用活性污泥驯化达到此脱磷 率需要5 8 d 。 ： - 3 东北大学硕士学位论文第一章绪论 1 2 3 2 对难降解污染物的去除 s e l v a r a t n a m 等筛选到一株苯酚的高效降解菌p s e u d o m o n a sp u t i d a a t c c l l l 7 2 ，将 这种菌投加到s b r 反应器中，这种菌在4 0 d 内对苯酚的降解率始终维持在9 5 - - - 1 0 0 ， 而那些没有接种高效菌种的反应器，苯酚的去除率由初始的1 0 0 降到4 0 。h a j j i 采 用直接投加和海藻酸钙包埋两种方式向u a s b 反应器中投加降解苯酚、邻甲酚和对甲 酚的高效菌种，接种量为1 0 ，直接投加3 6 d ，苯酚可以得到1 0 0 的去除，而对照系 统则需要1 7 8 d 。用海藻酸钙包埋1 0 的菌种投加到系统中后，对于不同的酚类物质都 能够很快达到较高的去除率，纯菌单独包埋要比纯菌与活性污泥混合包埋效果好，9 0 d 固定化投加系统仍能够达到较高的去除率【13 1 。k e n n e d y 1 4 1 研究发现，用生物增强技术 可使对氯酚的去除率在9 h 内达到9 6 ，而非生物增强系统的去除率在5 8 h 后才达到 5 7 。c h i n t l 5 j 在附着生长生物床加入降解b t x ( 苯、甲苯、二甲苯) 的混合优势菌，在 h r t 为1 9 h ，增强系统可去除1 0 m g l b t x ，而对照系统仅为3 2 m g l 。 1 2 3 3 改善污泥性能，减少污泥产生 生物增强作用不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降性能，而且大大减少了 污泥的产生，一般可使污泥容积降低1 7 3 0 。这样不仅改善了出水水质，而且减少 了排放和消化剩余污泥消耗的能源【9 , 1 6 - 1 8 】。c h a m b e r t 9 1 研究生物增强技术在延时曝气、 曝气塘和氧化沟3 种不同系统中的应用。在延时曝气系统中，接种生物增强剂3 周后 就成功地消除了污泥膨胀，而在氧化沟中4 周后污泥膨胀消除。实验室规模研究中， h u n g 等【l6 j 发现生物增强技术使有机物去除率比普通活性污泥法提高2 0 ，污泥的产 量降低3 4 ；对于低浓度的城市废水，长期实验结果表明，生物增强可降低污泥产生， 在进水t o c 为4 0 m g l ，c o d 为1 5 0 m g l ，生物增强系统产生的污泥要比对照系统低 l o o m g l 1 。而在全规模实际废水处理中，h u n g 发现生物增强作用使污泥床层由 2 3 2 7 m 降到0 7 l m ，既节省了能源又控制了臭气的发生【1 8 】。 1 3 微生物菌剂的研究及开发现状 t 1 3 1 高效菌种的选育 目前用于生物强化的高效降解菌大多是多种微生物混合成的复合菌群，如e m 有 效微生物菌群。 高效菌种的选育主要来自三个方面：( 1 ) 直接从被污染的环境或污泥中富集、筛 选。由于石油污染、海上油轮事故和来源于大气沉降的多环芳烃，海底沉积了大量的 石油组分，成为天然的富集驯化场所，因此可从海底沉积物只筛选到降解石油组分特 4 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 别是多环芳烃的高效降解菌株【2 4 1 ；( 2 ) 通过较长时间的驯化，诱导出自然界中已经存在 的微生物产生能对特定化合物进行降解的代谢途径和代谢酶类，从而获得这些物质的 降解菌种；( 3 ) 通过基因改良技术改造微生物的降解特性，可使其降解性能得到显著 提高或者获得新的降解性能。另外，可通过基因改良技术改造微生物的降解特性，使 其降解性能得到显著提高或者获得新的降解性能。如d a f r i e l l o 等【2 5 1 报道，通过质粒 转导技术将这些质粒转移到同一株细菌中构建出能同时降解芳烃、萜烃、多环芳烃和 脂肪烃等石油组分的菌株：f jm o n d e l l o 等【2 6 】报道，通过定点基因突变技术提高降解菌 株的底物范围和活性。 1 3 2 菌剂的开发现状 由于微生物菌剂在治理污染方面具有很多优点，因此世界各国普遍都投入了大量 的资金进行研究，已研制出了一大批各种功能的微生物菌剂，并且已经申请了很多专 利。欧美各国从7 0 年代就开始研制微生物菌剂，已开发出各种用途的菌剂产品如表 1 2 【2 7 1 。 我国目前应用于污水治理的微生物菌剂大都是从国外购进，价格昂贵。近年来， 各相关研究机构和公司加大了研究力度，相继研制出了一系列的高效菌剂产品。如： 中国科学院成都生物研究所已筛选出降解多种污染物的高效降解功能菌株3 0 0 余株， 并形成8 个系列的微生物菌剂，另外还成功开发出了治理电镀行业重金属污染的菌剂， 能回收重金属，处于国际领先水平；四川绿友环保工程有限公司开发的产品 c m p ( c o m p o u n dm i c r o o r g a n i s m sp r e p a r a t i o n ) 包括环保型c m p 生物制剂一处理城市生 活污水、工业废水，c m p 除臭剂一处理城市垃圾、畜禽粪便等【2 ；成都海发集团能根 据污水中污染物的不用种类，配置不同的菌剂对污进行治理，其与山东农业大学共同 研制了一种名为“c m f ”的生物治污技术，核心是一系列高效微生物组合菌剂和增氧菌 剂；湖北畅响生物工程股份公司研究所选育出了适用于畜禽粪便无害化处理的有益微 生物优良菌株，配制成复合菌剂，能用于处理畜禽粪便，使其变成无害无臭无病菌虫 卵的高效优质生物有机肥1 2 。 5 东北大学硕士学位论文第一章绪论 b i o s y s t e m s 公司 c u s t o m b i o l o g i c a l s 公司 a q u a t i c b i o s c i e n c e 公司 b i o m a r 公司 b i o g e n e s i s t e c h n o l o g y 公司 b i o r e m e d i a t i o n t o m 公司 b i o f u t u r e 公司 a c o r nb i o t e c h n i c a l 公司 日本琉球大学比嘉 兆夫教授 b 5 0 0 ，b 6 0 0 ，n s 5 0 0 ，$ 2 2 0 ，b 2 2 0 ，ll0 2 0 l 1 0 0 0 ，s k l ，$ 3 5 0 ，l 3 5 0 0 ，l 5 0 0 0 ，b 3 5 0 ， ll8 0 0 ，b 2 2 2 ，b 2 5 0 ，b 5 6 0 ，b 3 5 0 ，b 3 5 0 10 c u s t o m 。h c 10 0 ，c u s t o m - h c - h 2 0 。 c u s t o m - c ，c u s t o m - g t ， c u s t o m - d l c u s t o m s t , c u s t o m - l s a b s - g t - 2 x ，a b s - g t - 4 x ，a b s - 、v p a b s - s t a b s g c ，a b s s t - l ， a b s f p , a b s s & qa b s - c o m p o s t b l o m a r g r e a s e ，b l o m a r d r a i n l i n e b l o m a r o d o u r b l o m a r - s e p t i c g t l0 0 0 - h c ，g t l0 0 0 - c l ，h cb l o1 a b s ， h cb i oc u b e s ，h cc r a n u l a g t 1 0 0 0 w t g t - 1 0 0 0l s ，w tb i o1 a b s ，w t b i o c u b e s ，g tl0 0 0 - g t g t - 10 0 0 0 e s tb i ot a b s w tb i o - c u b e s b o d c l e a r 7 0 0 5 ，b o d c l e a r 7 0 0 7 ， b o d c l e a r 7 0 0 8 ，b o d - c l e a r 7 0l5 ， b o d c l e a r 7 0l8 b o d c l e a r 7 0 2 0 b f 系列( i n d u s t r i a l ，m u n i c i p a l ， i n s t i t u t i o n a l s p e c i a l i t y ) 4 3 种菌剂产品 e n s p o rs1 ，e n s p o rm 21 ，e n s p o rc r y s t a l ， e n s p o rb l o c ki i e m ( e f f e c t i v em i c r o o r g a n i s m s ) 菌剂 生活污水及各类工业废 水处理，土壤碳氢化合物 污染的修复 生活污水及各类工业废 水的处理 油脂处理，碳氢化合物污 染的治理 生活污水及城市废水的 处理 工农业及生活废水的处 理、水产养殖业废水的治 理 生活污水及各类工业废 水的处理 工业废水、城市污水、水 产养殖业废水治理 降解油脂、淀粉、蛋白和 纤维素 粪便处理、屠宰场、制革 厂，淀粉加工厂，酿酒厂 废水处理 1 4 几种高浓度有机废水生物法处理现状 高浓度有机废水一般指由造纸、皮革及食品等排出的，c o d 在2 0 0 0 m g l 以上的 废水1 2 引。据1 9 9 0 年的统计，我国每年排放的酒精工业高浓度有机废水约1 2 0 0 万t ， 味精工业废水2 5 0 - - 4 0 0 万t ，柠檬酸工业废水1 1 0 万t ，淀粉工业废水1 6 0 0 万t ，这些 一6 一 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 高浓度有机废水，含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直 接排放，会造成水体富营养化，目前正日益受到国内外的关注【2 9 1 。 1 4 1 淀粉废水的生物法处理现状 1 4 1 1 传统活性污泥法 l i c t ，p r b r o w n ，e e a t i n s ，k l s i m i n e 等都曾用活性污泥法处理淀粉废水【3 0 1 。 台湾成功大学的c t l i 及美国的o j h a o ，k e h s u e h 采用完全混合式活性污泥处理系统 处理可溶性淀粉废水，其中将c o d 。，( c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ) 为5 6 0 0 - 8 4 0 0 m g l ， b o d s ( b i o c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ) 为3 1 0 0 - 2 2 0 0 m g l ，用传统活性污泥法进行降 解处理，在水力停留时间h r t = 1 0 h 和污泥停留时间s r t ( s l u d g er e t e n t i o nt i m e ) = 4 - 1 5 d 的情况下，c o d 。，、b o d 5 的的去除率均大于9 0 。但需要保持较高的d o ( d e m a n d o x y g e n ) 值，操作费用较高，实际推广采用有一定的困难。 1 4 1 2 序批式活性污泥法( s b r 系统) 廖鑫凯，李清彪等人【3 1 1 采用s b r 处理模拟淀粉废水，结果表明：s b r 在室温下 就能高效地处理淀粉废水。对于淀粉浓度 1 0 9 l 、c o d 盯 1 1 1 5 m g l 地废水，单用完 全曝气s b r 法就能得到很好地去除效率；随着浓度增大，当进水淀粉浓度高达6 o l 、 c o d 。，达6 6 9 0 m g l 时，淀粉去除率为9 7 3 ，c o d 。，去除率为9 4 时，则需要设置缺 氧段，以促进淀粉被水解酸化成小分子有机酸，但缺氧段的设置对c o d 。，的去除率不 明显，曝气反应对c o d 。，的去除起主导作用。 苏宏等人【3 2 l 采用加压s b r 法处理淀粉工业废水，进水c o d 。，浓度为 3 5 0 0 - - 4 2 0 0 m g l ，h r t 为8 1 2 h ，c o d 。，去除率达9 4 0 0 9 6 7 ，出水c o d c ， 1 5 0 0 m g l ， 与普通s b r 法相比该方法生化反应速度快，更耐负荷冲击。 1 4 1 3 生物接触氧化法 刘耕耘等【3 3 】研究了利用生物接触氧化法处理马铃薯淀粉废水的工艺流程，并试验 了各种工艺条件对处理结果的影响。在适宜条件下c o d 。，和b o d 5 的去除率分别达9 0 和9 6 左右，出水达标排放。 范潇梦等【3 4 】采用高分散系高传质好氧生化反应器对玉米深加工废水进行直接好 氧曝气处理。在未经酸化的情况下，当进水c o d 。，介于1 3 0 0 - 2 0 0 0 m g l 、b o d 5 介于 7 0 0 11 0 0 m g l 时，经4 h 曝气处理后可获得c o d 。， 6 0 m g l ，b o d s 1 0 0 0 m g l ) ，c o d 。，去除率均在8 3 以上；a l 菌对未经灭菌处理的废水比经灭菌处理 的废水c o d 。，去除率高。 ( 5 ) 通过滤纸失重率和c m c 酶活测定，可知a l 菌会产生纤维素降解酶来破坏滤纸纤 维素生成葡萄糖并利用酶解的葡萄糖生长繁殖：将其直接投加于模拟纤维素废水中， 2 4 h 后c o d 。，去除率可达7 8 3 。 ( 6 ) 投加a l 菌于模拟味精废水，在废水初始p h 值为9 7 5 ，温度3 0 c ，摇床转速 1 6 0 r m i n ，9 6 h 的c o d 。，去除率可达9 2 6 。 ( 7 ) 接种a i 菌于活性污泥中处理模拟淀粉废水的实验结果表明：投加a l 菌处理模拟淀 粉废水的效果优于不加a l 菌的废水处理效果；4 h 的废水c o d 盯去除率即能达到9 0 以上，2 4 h 的废水c o d 。，去除率高达9 5 。 ( 8 ) 接种a l 菌于活性污泥中处理校园污水的实验结果表明：投加a l 菌处理校园污水的 效果优于不加a l 菌的废水处理效果；5 h 的污水c o d 。，浓度由原来的1 4 3 8 5 m g l 降为 7 0 9 m g l ，c o d 。，去除率为9 5 1 。 4 4 东北大学硕士学位论文第四章结论与建议 4 2 建议 根据实验结果和尚存在的问题，特提出下述几点建议，以供在今后的进一步研究 工作中参考： ( 1 ) 对该菌进行菌种鉴定和细胞结构分析。 ( 2 ) 对该菌进行成分分析，并进一步研究其对大分子有机物降解机理。 ( 3 ) 将该菌用于其他废水的处理研究，考察该菌在不同类型废水中的应用前景。 ( 4 ) 由于是小型实验，与实际生产过程有很大差距，应用到实际生产中去还有待于进一 步研究。 4 5 东北大学硕士学位论文 【1 】孙炜，熊振湖等生物强 2 0 0 6 3 ，12 ( i ) ：2 0 - 5 4 【2 】王月仪水资源及水生态的 【3 】杨晓琴，王成端用可持续 【4 】杨泽华，童春富，陆健健 2 0 0 6 ，2 7 ( 4 ) ：4 11 - 4 1 7 【5 】王建军国内河流水污染现 【6 】梁立伟，赵兴龙，生物强化技术在污水处理中的应用【j 】油气田环境保护，2 0 0 6 ，1 6 ( 4 ) ：1 - 3 【7 】p a u ld ，p a n d e yg , p a n d e yj ，e ta 1 a c c e s s i n gm i c r o b i a ld i v e r s i t yf o rb i o r e m e d i a t i o na n d r e s t o r a t i o n j t r e n d sb i o t e c h n o l ，2 0 0 5 ，2 3 ( 3 ) ：13 5 - 14 2 【8 】y o u n gcy t h eu s eo f e n z u m e sa n db i o c a t a i v t i ca d d i t i v e sf o rw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o c e s s w a t e r p o l l u tc o n t r o lf e dh i g h l i g h t s ，19 7 6 ，13 ：5 【9 】s t e i r tjg , g r a u f o r drl c a t a b o l i s mo fp e n t a c h l o r p h e n db yaf l a c o b a c t e r i u ms p b i o c h e m b i o p h y s b i o e h e m b i o l o g yr e sc o m m u n ，1 9 8 6 ，1 4 1 ：8 2 5 【10 】c h a m b e rjv i m p r o v i n gw a s t er e m o v a lp e r f o r m a n c er e l i a b i l i t yo faw a s t e w a t e rt r e a t m e n ts y s t e m t h r o u g hb i o a u g m e n t a t i o n w a s t ec o n f p u r d u eu n i v e r s i t y p r o c 3 6 mi n d w e s tl a f a y e t t e ；w a s t ec o n f p u r l u eu n i v e r i t y , 19 81 6 31 【l l 】h u n gyt ，l ohh ，j a v a i dam ，e ta 1 e f f e to fb i o a u g m e n t a t i o no na c t i v a t e ds l u d g et r e a t m e n to f p o t a t ow a s t e w a t e r i n t e nje n v i r o n m e n t a ls t u d i e s ，1 9 9 4 ，4 5 ：8 9 【1 2 】r i t t m a n nw h i t e m a nr b i o a u g m e n t a t i o n ：ac o m i n go f a g e w a t e rq u a l i t yi n t e r n a t i o n a l ，1 9 9 4 ，1 ：1 2 【13 】b e l i ae ，s i m t h pc t t h eb i o a u g m e n t a t i o no fs e q u e n c i n gb a t c hr e a c t o rs l u d g e sf o rb i o l o g i c a l p h o s p h o r u sr e m o v a l w a ts c it e c h ，19 9 7 ，3 5 ( 1 ) ：1