深海耐鹽菌強化IMBR系統(tǒng)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(zhì)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(tǒng)的物化預(yù)處理結(jié)合生化處理工藝又存在耗費大量化學(xué)藥劑、產(chǎn)生大量化學(xué)污泥等問題。為了尋找一種更為有效、經(jīng)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(jīng)物化預(yù)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(tǒng)出水進行臭氧催化氧化深度處理的技術(shù)工藝條件和處理效果。論文的主要研究內(nèi)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(jié)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(zhì)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(zhì)上，而Cr(VI)還原酶主要位于細胞膜上；經(jīng)過7 d反應(yīng)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(jīng)過2 d反應(yīng)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(jīng)過2 d反應(yīng)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(yīng)器處理制革廢水的工藝研究。結(jié)果表明，在不經(jīng)物化預(yù)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(yīng)器（IMBR）處理制革廢水是切實可行的；在未進行物化預(yù)處理且不添加優(yōu)勢菌種時，系統(tǒng)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(tǒng)對 COD和 NH4+-N具有良好的去除效果和抗沖擊

6、負荷，系統(tǒng)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(tǒng)的NH4+-N和TN去除效率分別為97.0%和87.2%，系統(tǒng)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(tǒng)內(nèi)，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(yīng)的抑制作用；系統(tǒng)的COD去除負荷隨進水有機負荷的增大而線性增大；系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的運行影響不大。通過對系統(tǒng)的動力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn) Stover-Kincannon動力學(xué)模型能夠很好地描述該系統(tǒng)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(jié)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(yīng)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