固定化微生物法处理含酚废水的研究

峙争静''l研究报告{‘|垂岳《．‘壬环境科学固定化微生物法处理含酚废水的研究周定候文华(哈承滨工业大学)摘要选用“话性污泥中分离得到的降辑酚话性较高的热带但丝酵母菌(Caadidatroplcalis)．通过宴啦选出了一种较j于的载体和台适的固定化条件，在自制的三相流化床反应器中，用固定化散生物法连续处理含酚配水，进水酚浓度为30Oppm，出水酚敞度小于0．5ppm，与景浮生物法(如活性污耗法)相比，酚的容稠负荷可提高1倍上，污泥发生置可藏少9O％一、前言固定化技术由于能将微生物或酶的理论停留时间提高到趋近无穷大，很高的稀释率也不会引起微生物的冲出现象(Washout)，即容积负荷可以通过进水量任意地调节和控制，这样就可以大大地提高生产效率．因而，这一新技术自70年代以来首先在发醵食品翻匡蕴王耍塑疆型透毂砑采皇，到80年代初开始在壅查垄蔓撼虫研究与探索．如日本的角野立夫和桥本奖分别进行了固定化活性污泥法去除BOD的试验，桥本斐采用琼脂一聚丙烯酰胺，PVA一冷冻法，PVA-硼酸法对合成废水的连续性处理进行了研究．固定化微生物法用于硝化一脱氮的基础研究报导也不少，还有用于甲烷发酵的．J．K]ein和国内黄武华等对酚的降解也进行了实验室内的试验研究．文献报导了许多诱人的成果，但到目前为止，它还处于实验室内基础性与探索性的研究阶段，尚无应用于实际废水处理的报导．本文对固定化微生物法处理台酚废水的斑用问题进行了较系统的研究。实验结果表明：利用海藻酸钙包埋固定热带假丝酵母菌，在自制的三相藏化床反应器中连续处理台酚]配水，进水酚浓度为300ppm，出水酚浓度小于0．5ppm，酚的最大容积负荷比活性污泥法高1倍，其污泥发生量仅为活性污琵法的十分之一，充分显示了固定化微生物法用于废水处理的美好前景．二、材料与方法1．供试菌热带假丝酵母菌(Candidatropicalis)．从煤气站台酚废水处理厂的活性污泥中分离所得．2．收集菌体用培养基ANH4N5．0g，KH2PO．2．5g，MgSO．·7H2O0．5g，CaC12·2H!O005：，FeS0．·7H2OO．05g，酵母膏0．5g，苯酚0．5—1．5g，蒸馏水1000mL，pH64．3．试验用药品琼脂，海藻酸钠(cP)，丙烯酰胺(cP，N．N一亚甲基双丙烯酰胺(cP)，过硫酸押(AR)，四甲基乙二胺(AR)，PVA(MW2200～2300AR)，硼酸(AR)．4．固定化方法见结果与讨论部分．5．合成废水的组成N}王‘NO20．0g，KH：po,10．0g，MgSO+·703．75g，酵母膏．Og，CaCI·2I-／jO0．5^i}●．1。。II_维普资讯http://www.cqvip.com1i卷i期(w／v)，FeSn25．0L，pPI6．4．环境科学7HO0．3g，苯酚7．5g，HzO6．微生物浓度的测定采用光电比浊(o．13)法．7．微生物活性的测定‘取0．18g湿菌体(经4000r]min离心10min取得)或相当于此菌量的固定化微生物放人250mL的三角瓶中，内盛50mL250~300ppm的含酚水溶液，于摇床上振荡l5分钟，达到平衡后，迅速取样测定酚的浓度，再在30℃摇床上振荡反直1小时，测定酚的残存量．在上述条件下，1小时氧化分解1毫克酚的菌图1连绋处理装置示意凰量定义为一个活性单位．8．酚的测定采用4一氨基安替比林比色法．9．连续处理实验装置连续处理试验装置如图1．反应器为内循环式g-~．-s三相流亿床反应器，采用气体流化，其特点是传质传热效果好，流化能耗低．反应器有效容积为3．OL，气体由压缩空气泵供给，进水流量由转子流量计控制和计量，温度由加热器、温度传感器和电子继电器控制，废水由高位槽经流量计从反应器下端流人，经流化床反应器与固定化微生物颗粒接触，反应后从溢流口流人出水槽中．三、结果与讨论(一)固定化载体的选择一选用四种载体：琼脂、海藻酸钙、聚丙烯酰胺(PACAM)、聚乙烯醇(PVA)．采用包埋法进行固定化的试验研究，结果见表1．由表1可以看到：琼脂、海藻酸钙包埋固定的微生物活性较高，而PVA、聚丙烯酰胺包埋固定的微生物活性则较低．综合考虑固定化载体的各项特性，本试验采用海藻酸钙作为包埋固定化的载体．(二)连续处理试验1．固定化微生物法连续处理试验将培养基A培养收集的菌体6．0g(湿衰1四种固定化载体的相对比较—、＼茕体痔＼琼脂海藻醴钙FVA一硼酸聚两烯酰胺＼相对活性(％)45．05O．015．07．O成球难易癌易易易耐触生物性差较好好好曝气强度羞较好好好拄相对活性=票言裴{}llx”。％ca=·。mm茳2．PVA．聚丙烯酰胺法均加了助型桶海藻酸钠I．■。1●-．I●r维普资讯http://www.cqvip.com峙争静''l研究报告{‘|垂岳《．‘壬环境科学固定