S-誘抗素廢水生化處理工藝及其功能微生物多樣性研究.pdf

1、生物農(nóng)藥S-誘抗素（天然脫落酸，ABA）是國(guó)際公認(rèn)的5大植物內(nèi)源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，是一種新型高效、天然綠色生長(zhǎng)活性物質(zhì)，因此被廣泛地應(yīng)用于蔬菜、花卉、棉花、煙草、苗木、大豆、糧食作物等的栽培生產(chǎn)。S-誘抗素的工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高濃酸性萃取廢水，常規(guī)處理方法不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放要求，成為工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中重要的技術(shù)難題。
　　本文針對(duì)S-誘抗素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的超高濃度有機(jī)廢水，采用系統(tǒng)的研究方法，通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室處理工藝研究、功能微

2、生物菌群及其多樣性分析、中試探索，提出了一套完善、實(shí)用且高效低耗的廢水處理組合工藝技術(shù)，主要研究結(jié)論如下:
　　萃取廢水中主要的污染物有CODCr、硫酸鹽等，其濃度分別為50000～150000mg/L、480～38000 mg/L，BOD5/CODCr為0.28～0.30，且高濃度的硫酸鹽對(duì)生化處理過程中微生物的生理活動(dòng)影響較大，屬于高濃度難降解有機(jī)廢水。其中醇類、高級(jí)脂肪酸類、酯類、鹵代烴類等物質(zhì)較多且含量較高，是廢水有機(jī)物含

3、量高的主要原因。
　　針對(duì)S-誘抗素萃取廢水的特點(diǎn)采用綜合調(diào)理法進(jìn)行預(yù)處理，CODCr與硫酸鹽平均去除率分別為23.7％和98.8％;預(yù)處理后接合UASB與二級(jí)好氧生物接觸氧化反應(yīng)器進(jìn)行生化處理。UASB反應(yīng)器最佳運(yùn)行條件:HRT為24h、運(yùn)行溫度為35℃、堿度為1000～1200mg/L、pH為7.0～8.0、UASB容積負(fù)荷為6.0kgCODCr/(m3·d)，在優(yōu)化條件下運(yùn)行UASB反應(yīng)器對(duì)萃取廢水CODCr的去除率為90％

4、左右。二級(jí)好氧生物接觸反應(yīng)器的優(yōu)化條件為:pH為7.0～8.0，運(yùn)行溫度為20℃，一級(jí)接觸氧化池的HRT為32h，DO值為2.0mg/L，二級(jí)接觸氧化池的HRT為20小時(shí)，DO值為2.0～4.0mg/L;在最佳運(yùn)行條件下，接觸氧化反應(yīng)器出水CODCr濃度達(dá)100mg/L以下，去除率達(dá)98％以上。
　　為了解析生物反應(yīng)器中各反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)菌群結(jié)構(gòu)與生理活性，本研究分別利用傳統(tǒng)分離技術(shù)與16S rRNA(18S rRNA)序列技術(shù)進(jìn)行微

5、生物多樣性的分析。通過傳統(tǒng)分離平板分離與Hughter厭氧技術(shù)從UASB與接觸氧化池兩個(gè)反應(yīng)器中分離出20株功能微生物，從UASB中分離出15株微生物，包括8株好氧菌、5株厭氧菌和2株產(chǎn)甲烷菌;從生物接觸氧化反應(yīng)器中分離出5株好氧微生物。不同的菌株有著不同的生理功能，但絕大多數(shù)微生物均能利用S-誘抗素。采用16S rRNA與18SrRNA技術(shù)，分析UASB與接觸氧化池反應(yīng)器中細(xì)菌與古菌（真菌）的微生物菌群結(jié)構(gòu)與微生物多樣性。結(jié)果表明UA

6、SB與接觸氧化池反應(yīng)器中均存在著豐富的微生物多樣性， Clostridia為UASB反應(yīng)器中絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的菌群，其它優(yōu)勢(shì)菌群還有Bacilli、 Gammaproteobacteria、 Betaproteobacteria和 Methanobacteria;Betaproteobacteria為接觸氧化池中絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的菌，其它優(yōu)勢(shì)菌群還有A lphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Microbotr