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白腐真菌好氧丝状生物膜在难降解有机废水处理中的连续生长机制

2020-12-08阅读(1017)

白腐真菌好氧丝状生物膜在难降解有机废水处理中的连续生长机制

论文摘要

难降解有机废水难以被有效且低成本处理,但白腐真菌因能降解多种难降解有机污染物而在此类废水治理中有巨大的应用潜力。然而,白腐真菌反应器难以实现长期的连续运行。课题组前期基于脉管载体和蒸笼反应器构建出好氧丝状生物膜,首次实现了在开放体系下对于垃圾渗滤液和焦化废水的长期连续处理,但尚未考察白腐真菌好氧丝状生物膜在上述废水中的连续生长机制。针对此问题,本论文考察了P.chrysosporium好氧丝状生物膜的形成和在反应器内的连续生长过程,结果表明:·在挂膜阶段,P.chrysosporium孢子能够附着到脉管载体的细纤维丝中,继而萌发生长,最终形成覆盖于载体表面的好氧丝状生物膜;·在P.chrysosporium好氧丝状生物膜投加到蒸笼反应器中,生物膜着色,表明其首先对废水中的污染物质进行吸附;另外,其连续合成木质素过氧化物酶（Lip）降解废水中的COD和氨氮。这表明:P.chrysosporium好氧丝状生物膜进行了吸附-降解-生长的过程;·在垃圾渗滤液和焦化废水处理中,P.chrysosporium好氧丝状生物膜的外膜会被撕裂并且成片脱落,但固定于载体细纤维丝中的内膜继续存在于载体细纤维丝中,继续生长,再次形成P.chrysosporium好氧丝状生物膜的新外膜,增加P.chrysosporium好氧丝状生物膜厚度。随后,新形成的外膜又会出现撕裂和脱落。基于此,论文提出基于脉管载体构建的P.chrysosporium好氧丝状生物膜能够在难降解有机废水中连续生长的机制:P.chrysosporium好氧丝状生物膜的外膜脱落-内膜向外生长形成新外膜-新外膜再脱落-内膜再次生长的循环生长过程,即脱落-外推式生长的循环生长机制。连续生长的实现可归因于:（1）脉管载体,其上的好氧丝状生物膜可以从载体内和载体外双向向膜供应氧气和营养物质,实现膜的连续生长;（2）蒸笼反应器,其可实现P.chrysosporium好氧丝状生物膜的分层和静止培养,减少对膜的破坏;（3）序批式的运行方式,其可以减少其它微生物和代谢物等对膜的干扰。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 白腐真菌及木质素降解酶系
  •     1.1.1 白腐真菌
  •     1.1.2 白腐真菌木质素降解酶系
  •   1.2 白腐真菌在环境治理中的应用潜力
  •   1.3 白腐真菌对难降解有机废水的处理研究
  •     1.3.1 白腐真菌反应器的运行研究
  •     1.3.2 白腐真菌反应器运行研究中存在的问题
  •   1.4 课题组对白腐真菌反应器的连续运行的研究
  •     1.4.1 课题组对白腐真菌反应器的连续运行的策略
  •     1.4.2 构建的好氧丝状生物膜实现对垃圾渗滤液的连续降解
  •     1.4.3 构建的好氧丝状生物膜实现对焦化废水的连续降解
  •   1.5 在白腐真菌难降解废水处理技术中亟待解决的问题
  •   1.6 本论文的研究目的和内容
  •     1.6.1 研究目的
  •     1.6.2 技术路线
  •     1.6.3 研究内容
  • 第2章 P.chrysosporium在脉管载体中的生长过程
  •   2.1 实验材料
  •     2.1.1 菌种
  •     2.1.2 试验药品
  •     2.1.3 挂膜用的脉管载体
  •     2.1.4 实验仪器
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 培养基的配置
  •     2.2.2 黄孢原毛平革菌（P.chrysosporium）的培养过程
  •     2.2.3 孢子悬浮液的制作
  •     2.2.4 脉管载体的制作
  •     2.2.5 挂膜方法
  •     2.2.6 脉管载体上的P.chrysosporium好氧丝状生物膜的生物量测定
  •     2.2.7 脉管载体上的P.chrysosporium好氧丝状生物膜的观察
  •   2.3 结果和讨论
  •     2.3.1 斜面培养结果
  •     2.3.2 孢子悬浮液结果
  •     2.3.3 脉管载体上的P.chrysosporium生物量变化
  •     2.3.4 固定有脉管载体的P.chrysosporium好氧丝状生物膜的形成过程
  •   2.4 本章小结
  • 第3章 P.chrysosporium好氧丝状生物膜在垃圾渗滤液处理中的连续生长过程
  •   3.1 实验材料
  •     3.1.1 菌种
  •     3.1.2 实验废水
  •     3.1.3 试验药品
  •     3.1.4 实验载体
  •     3.1.5 实验仪器
  •     3.1.6 其他实验材料
  •   3.2 实验方法
  •     3.2.1 蒸笼反应器的运行
  •     3.2.2 蒸笼反应器出水中COD、NH3-N浓度和LiP酶活的测定
  •     3.2.3 考察蒸笼反应器中P.chrysosporium好氧丝状生物膜的生长过程
  •   3.3 结果与讨论
  •     3.3.1 蒸笼反应器出水中的COD、NH3-N浓度和LiP酶活变化
  •     3.3.2 蒸笼反应器运行过程中的P.chrysosporium好氧丝状生物膜的连续生长过程
  •     3.3.3 好氧丝状生物膜的组成特征
  •   3.4 本章小结
  • 第4章 P.chrysosporium好氧丝状生物膜在焦化废水处理中的连续生长过程
  •   4.1 实验材料
  •     4.1.1 菌种
  •     4.1.2 实验废水
  •     4.1.3 试验药品
  •     4.1.4 实验载体
  •     4.1.5 实验仪器
  •     4.1.6 其他实验材料
  •   4.2 实验方法
  •     4.2.1 脉管载体的改进
  •     4.2.2 蒸笼反应器的运行
  •     4.2.3 蒸笼反应器出水中COD、NH3-N浓度和LiP酶活的测定
  •     4.2.4 考察蒸笼反应器中P.chrysosporium好氧丝状生物膜的连续生长
  •   4.3 结果与讨论
  •     4.3.1 蒸笼反应器出水COD、NH3-N和 LiP酶活的变化
  •     4.3.2 运行过程中生物膜的生长过程
  •   4.4 本章小结
  • 第5章 P.chrysosporium好氧丝状生物膜在难降解有机废水处理中的连续生长机制分析
  •   5.1 P.chrysosporium好氧丝状生物膜在难降解有机废水处理中的连续生长机制
  •   5.2 对于P.chrysosporium好氧丝状生物膜连续生长机制的分析
  •   5.3 本章小结
  • 第6章 结论与建议
  •   6.1 结论
  •   6.2 本论文的创新性
  •   6.3 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录 A 攻读硕士学位期间发表文章、专利

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张明

    导师: 周成

    关键词: 好氧丝状生物膜,白腐真菌,脉管载体,蒸笼反应器,难降解有机废水

    来源: 昆明理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

    单位: 昆明理工大学

    分类号: X172;X703

    DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.001206

    总页数: 75

    文件大小: 4272K

    下载量: 31

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