论文题目：聚氨酯泡沫固定化黄曲霉A5P1对实际印染废水的脱色研究
摘要：我国是纺织工业大国,每年有大量相关企业进行废水的排放。因染料多属于难降解物质,未经处理直接排放到环境中,会导致接收水体质量退化和总生态平衡破坏。生物法作为一种环境友好的处理手段受到青睐,但是传统的生物法存在稳定性较差等问题,生物固定化技术是解决此类问题的策略之一。本文以实际废水为研究对象,从以下三方面开展研究工作:（1）使用固定化技术,以缩短实际印染废水的脱色周期;（2）使用价格低廉且易获得的材料作为培养基,以降低处理成本;（3）构建反应器,以便可以连续处理废水。黄曲霉A5P1对实际印染废水的脱色率曲线与细胞生长量的曲线几乎一致,脱色率不断上升并于第5天达到最高脱色率61%,生物量也随之在第5天达到最大值2.8 g·L-1。使用聚氨酯泡沫D-0固定化黄曲霉脱色印染废水时,第1天的脱色率是未固定化的1.7倍,第2天即达到66%的脱色率,而游离细胞第需要5天才能达到的最大脱色率61%,可见固定化后缩短了印染废水处理的周期。分别选用黄豆粉、玉米粉、麸皮粉、硫酸铵作为氮源,以蔗糖作为碳源,进行培养基成分以及投加量的优化,确定最终优化培养基:0.4%蔗糖、0.3%麸皮粉、pH=5.0、印染废水为基质。与原培养基相比,总成本下降95%。优化的培养基应用于固定化细胞时,pH的变化趋势和脱色率很相似,都是先上升然后变平缓。脱色率在初始阶段快速增长,并于第2天即达到了最高脱色率71%。摇瓶培养考察,优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1脱色印染废水的影响因素,发现温度在25℃~40℃范围内影响并不显著;最适起始pH值为5.0;配制不同浓度废水,脱色进程趋势相似,原废水的最高脱色率比稀释后的废水高。在摇瓶中考察固定化细胞重复利用的情况,4次重复利用后,脱色率从63%逐渐下降至第55%。之后搭建并运行曝气式反应器,观察其对实际印染废水的脱色情况,发现在反应器运行的25天里,前22天脱色率整体维持在67%左右,最高脱色率为70%。可见系统稳定性较好。
关键词：印染废水;聚氨酯泡沫;固定化;黄曲霉A5p1;生物脱色;生物反应器
学科专业：环境工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 生物脱色研究进展
1.2.1 细菌脱色
1.2.2 真菌脱色
1.3 生物固定化技术的研究进展
1.3.1 固定化载体的选择
1.3.2 固定化的方法
1.3.3 影响固定化的因素
1.3.4 固定化在染料脱色上的应用
1.4 生物反应器的研究进展
1.4.1 生物反应器的分类
1.4.2 生物反应器在染料脱色上的应用
1.5 课题研究的意义与内容
第二章 黄曲霉A5P1 在聚氨酯泡沫的固定化
2.1 实验材料与设备
2.1.1 样品来源
2.1.2 实验试剂
2.1.3 实验设备
2.1.4 培养基
2.2 实验方法
2.2.1 游离黄曲霉A5P1 对印染废水的脱色实验
2.2.2 游离黄曲霉A5P1 对印染废水的吸附实验
2.2.3 固定化载体的制备以及预处理
2.2.4 聚氨酯泡沫D-4 固定化黄曲霉A5P1 对印染废水的脱色实验
2.2.5 不同聚氨酯泡沫固定化黄曲霉A5P1 对印染废水的脱色实验
2.2.6 分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 黄曲霉A5P1 对印染废水的脱色进程
2.3.2 黄曲霉A5P1 脱色进程的吸附作用
2.3.3 聚氨酯泡沫D-4 固定化黄曲霉A5P1 对印染废水的脱色进程
2.3.4 不同聚氨酯泡沫固定化黄曲霉A5P1 对脱色的影响
2.4 本章小结
第三章 黄曲霉A5P1 培养基优化
3.1 实验材料与设备
3.1.1 样品来源
3.1.2 实验试剂
3.1.3 实验设备
3.1.4 培养基
3.2 实验方法
3.2.1 不同氮源对实际废水的脱色实验
3.2.2 不同麸皮投加量对实际废水的脱色实验
3.2.3 不同蔗糖投加量对实际废水的脱色实验
3.2.4 优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 对实际废水的脱色实验
3.2.5 分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同氮源对印染废水的脱色实验
3.3.2 不同麸皮投加量对印染废水脱色的影响
3.3.3 不同蔗糖投加量对印染废水脱色的影响
3.3.4 优化培养基下的固定化黄曲霉对印染废水的脱色实验
3.4 本章小结
第四章 黄曲霉A5P1 生物反应器的运行
4.1 实验材料与设备
4.1.1 样品来源
4.1.2 实验试剂
4.1.3 实验设备
4.1.4 培养基
4.2 实验方法
4.2.1 固定化载体的制备以及预处理
4.2.2 温度对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.2.3 pH对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.2.4 废水浓度对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.2.5 聚氨酯泡沫固定化黄曲霉的重复使用情况
4.2.6 非曝气式生物反应器的脱色实验
4.2.7 曝气式生物反应器的脱色实验
4.2.8 分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 温度对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.3.2 pH对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.3.3 废水浓度对优化培养基下的固定化黄曲霉A5P1 脱色的影响
4.3.4 聚氨酯泡沫固定化黄曲霉A5P1 的重复使用情况
4.3.5 非曝气式反应器对实际废水的脱色情况
4.3.6 曝气式反应器对实际废水的脱色情况
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
