糙皮側(cè)耳（Pleurotus ostreatus）降解棉漿黑液木質(zhì)素的研究.pdf

1、化纖廠棉漿黑液是一類較難處理的工業(yè)有機(jī)廢水，含有大量木質(zhì)素，具有高負(fù)荷、高堿性、高色度及難降解等特點(diǎn)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。然而，有效處理方法相對(duì)匱乏。本論文應(yīng)用以白腐真菌糙皮側(cè)耳(Pleurotus ostreatus)為降解菌的鼓泡塔反應(yīng)器(bubble-column reactor，BCR)處理堿木素及棉漿黑液，在非滅菌條件下對(duì)運(yùn)行條件、降解動(dòng)力學(xué)及降解產(chǎn)物進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究和分析；同時(shí)探討了利用糙皮側(cè)耳生物法與其他方法聯(lián)合處理棉漿

2、黑液的可行性，旨在為糙皮側(cè)耳在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支持。 在非滅菌條件下將預(yù)培養(yǎng)的菌絲球B1、B2放入鼓泡塔反應(yīng)器中，對(duì)堿木素進(jìn)行分批及連續(xù)處理。在分批運(yùn)行條件下，菌株B1的菌絲球狀態(tài)好于菌株B2，堿木素脫色率及COD去除率也高于菌株B2，故選取菌株B1為研究菌株。在連續(xù)運(yùn)行條件下，停留時(shí)間為3-4天，隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)，菌株的降解能力有所降低，但去除率仍然較高，運(yùn)行55 d后，堿木素脫色率為50％，COD去

3、除率為76％，菌體生長(zhǎng)符合動(dòng)力學(xué)模型：Cx(t)=0.01e(0.94t)/{1-0.0087[1-e(0.94t)]}。菌株B1對(duì)堿木素的降解存在底物抑制現(xiàn)象，抑制動(dòng)力學(xué)方程為1,=1.46/(1+36.7/S+S/308.30)。利用紫外.可見光譜、紅外光譜、GC.MS等方法對(duì)堿木素降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在菌株B1降解堿木素的過程中產(chǎn)生了大量的芳香醇類、酚類、芳香酸類等小分子化合物。木質(zhì)素的降解主要為苯環(huán)之間連接鍵斷裂，

4、即Ca-Cβ鍵斷裂以及單體間β-O-4鍵的斷裂。 通過研究菌株B1對(duì)不同碳、氮源的利用情況，確定其較佳碳源為葡萄糖，質(zhì)量濃度10 g·L-1；氮源為酒石酸銨，質(zhì)量濃度0.2 g·L-1。在此基礎(chǔ)上，將菌絲球B1投入反應(yīng)器中，確定其運(yùn)行條件為：曝氣量0.24 m3·m-2·h-1，溫度30℃2，pH 6.0，菌齡7 d，稀釋倍數(shù)0.2。在該運(yùn)行條件下，漆酶酶活能夠達(dá)到490 U·L-1、脫色率為76％、COD去除率為80％。反應(yīng)器

5、運(yùn)行48 d，共計(jì)4個(gè)循環(huán)，4個(gè)循環(huán)后菌株Bl仍能有效處理棉漿黑液。菌株Bl對(duì)基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)符合典型的底物抑制模型，其方程為V=0.594/(1+3865/S+S/17038)。 糙皮側(cè)耳Bl對(duì)棉漿黑液脫色性能優(yōu)越，而且能夠有效降解木質(zhì)素等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物，但對(duì)于COD去除效果不佳。為能在實(shí)際應(yīng)用中充分發(fā)揮該菌的生理特點(diǎn)，采用以糙皮側(cè)耳B1為降解菌的鼓泡塔反應(yīng)器與活性污泥法聯(lián)合處理棉漿黑液，初步摸索可行的處理工藝并確定相關(guān)參數(shù)。

6、棉漿黑液經(jīng)BCR預(yù)處理、活性污泥法后處理，廢水COD去除率為94％-97％，出水COD低于國家污水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。將糙皮側(cè)耳B1投加到活性污泥中，逐漸增加進(jìn)水負(fù)荷，COD去除率為55％-83％，明顯好于活性污泥單獨(dú)處理工藝。采用糙皮側(cè)耳生物法一Fenton法聯(lián)合工藝對(duì)棉漿黑液進(jìn)行處理，結(jié)果表明，在Fenton法處理過程中，廢水初始pH 7.0，F(xiàn)eSO4.投加量80 mmol·L-1，H2O2投加量0.15mol·L-1，經(jīng)40 min處