有效微生物菌群的构建及处理苯酚与焦化废水的研究
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摘要
有效微生物菌群(EM)作为一种多功能生物制剂，由于其独特的优越性，在环保领域尤其污水处理中有着广阔的应用前景。本课题以EM菌群的构成原理以及主要组成菌属为基础，通过好氧与兼氧菌的生态协同效应构建一个稳定、高效的有效微生物菌群。
通过对焦化废水处理工艺中的污泥进行采集、培养和纯化，成功分离得到分属于光合菌、酵母菌、放线菌以及乳酸菌四大类菌属的6株菌株，依次为NGGH1、NGJM6、NGJM10、NGFX6、XGFX1、NGRS1。参照《伯杰氏细菌学鉴定手册》与《真菌鉴定手册》进行初步鉴定，结果表明：NGGH1为沼泽红假单胞菌属，NGJM6、NGJM10为假丝酵母，NGFX6、XGFX1为丝杆菌属，NGRS1为弯曲乳杆菌属。
单一菌群处理焦化与苯酚废水研究表明，光合菌、放线菌、酵母菌对焦化废水和苯酚都具有明显的降解作用，乳酸菌则相对较差。根据EM菌构成原理和光合细菌头领学说，按照光合细菌：酵母菌群：放线菌群：乳酸菌的最终富集菌液体积比为2∶1∶1∶1的比例投加于焦化废水和高浓度苯酚废水进行降解实验。
废水应用实验表明：EM菌群对焦化废水和苯酚废水都有较好的处理效果。由正交实验以及方差分析得到对EM菌群降解效果的影响大小依次是：温度＞摇床转速＞pH值，并确定最佳降解焦化废水中COD_(cr)与废水中苯酚的优化工艺条件为：t=30℃，r=150 rpm，pH 7.0，投加量为每50mL废水投加14mLEM菌液，在该条件下EM菌群对焦化废水降解6天的COD_(cr)去除率可以达到62.52％，对苯酚浓度为700 mg／L废水降解24h，苯酚去除率为95.26％。
优化工艺条件下对该菌群进行的废水降解动力学研究表明，对苯酚的降解动力学方程为：C=C_0e~(-0.2151t)(mg／L)；对焦化废水COD_(cr)的降解动力学方程为C=C_0e~(-0.1573t)(mg／L)，即废水中苯酚和焦化废水中COD_(cr)的降解速率分别对废水中的苯酚浓度和焦化废水中的COD_(cr)浓度为一级反应。
EM(short for effective micro-organisms), as a multifunction biologicalpreparation, have a vast vistas in Environmental protection, especially in wastewatertreatment field for its own unique superiority.In this study, multiple micro-organismswere constructed based on the principle and main composed animalcule ofEM.Through the positive coopertive effect between anaerobic and aerobicmicro-organisms, they can form a stable, high performance microecosystem.
After the process of collection, foster and purification, we got the necessaryphotosynthesis bacteria, lactobacillus, actinomy and microzymes.they are namedNGGH1、NGJM6、NGJM10、NGFX6、XGFX1 and NGRS1 respectively.Accordingto《Bergey's Manual of Determinative Bacteriology》and《Manual of Determinativemycology》, we can make the primarily idenfication from the growth characteristicson the culture medium and photoes taked by the light microscope.the result is thatthe NGGH1 is Phodopseudomonas、NGJM6 and NGJM10 are Candida, NGFX6 andXGFX1 are Baclerionema.NGRS1 pertain to lactobacillus.
The treatment experiment of single flora show that photosynthesis bacteria,actinomy and microzymes have obvious degrade effect to coke-plant and phenolwastewater, the lactobacillus is worse compared to them.on the basis of EM principleand leader theory of photosynthesis bacteria, we construct the effectivemicro-organisms as the proportional distribution 2:1:1:1 of photosynthesis bacteria,actinomy, microzymes and lactobacillus final enrichment culture microorganismsrespecitively and then throw the EM to the coke-plant and phenol wastewater.
Application experiment show that the EM performed excellently in treatingcoke-plant and phenol wastewater.Through orthogonality experiment and varianceanalysis, we know that the factors which affect the removal rate of EM are:temperature＞revolving speed＞pH.The optimal degradation situation are:30℃,150rpm, pH 7.0,14mLEM per 50mL coke-plant or phenol wasterwater.Under thissituation, the 6 day's removal rate of coke-paint wastewater can reach 62.52％and95.26％to 700mg/L phenol wastewater for 24 hours degradation.
Degradation kinetics research show that the kinetics equation of 747mg/ Lphenol wastewater treatment are C=C_0e~(-0.2151t) (mg/L); the coke wastewatertreatment kinetics equation is: C=C_0e~(-0.1573t) (mg/L). The are all the first degreedegradation kinetics equation to phenol and CODer concentration of wastewaterwaster.
通过对焦化废水处理工艺中的污泥进行采集、培养和纯化，成功分离得到分属于光合菌、酵母菌、放线菌以及乳酸菌四大类菌属的6株菌株，依次为NGGH1、NGJM6、NGJM10、NGFX6、XGFX1、NGRS1。参照《伯杰氏细菌学鉴定手册》与《真菌鉴定手册》进行初步鉴定，结果表明：NGGH1为沼泽红假单胞菌属，NGJM6、NGJM10为假丝酵母，NGFX6、XGFX1为丝杆菌属，NGRS1为弯曲乳杆菌属。
单一菌群处理焦化与苯酚废水研究表明，光合菌、放线菌、酵母菌对焦化废水和苯酚都具有明显的降解作用，乳酸菌则相对较差。根据EM菌构成原理和光合细菌头领学说，按照光合细菌：酵母菌群：放线菌群：乳酸菌的最终富集菌液体积比为2∶1∶1∶1的比例投加于焦化废水和高浓度苯酚废水进行降解实验。
废水应用实验表明：EM菌群对焦化废水和苯酚废水都有较好的处理效果。由正交实验以及方差分析得到对EM菌群降解效果的影响大小依次是：温度＞摇床转速＞pH值，并确定最佳降解焦化废水中COD_(cr)与废水中苯酚的优化工艺条件为：t=30℃，r=150 rpm，pH 7.0，投加量为每50mL废水投加14mLEM菌液，在该条件下EM菌群对焦化废水降解6天的COD_(cr)去除率可以达到62.52％，对苯酚浓度为700 mg／L废水降解24h，苯酚去除率为95.26％。
优化工艺条件下对该菌群进行的废水降解动力学研究表明，对苯酚的降解动力学方程为：C=C_0e~(-0.2151t)(mg／L)；对焦化废水COD_(cr)的降解动力学方程为C=C_0e~(-0.1573t)(mg／L)，即废水中苯酚和焦化废水中COD_(cr)的降解速率分别对废水中的苯酚浓度和焦化废水中的COD_(cr)浓度为一级反应。
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The treatment experiment of single flora show that photosynthesis bacteria,actinomy and microzymes have obvious degrade effect to coke-plant and phenolwastewater, the lactobacillus is worse compared to them.on the basis of EM principleand leader theory of photosynthesis bacteria, we construct the effectivemicro-organisms as the proportional distribution 2:1:1:1 of photosynthesis bacteria,actinomy, microzymes and lactobacillus final enrichment culture microorganismsrespecitively and then throw the EM to the coke-plant and phenol wastewater.
Application experiment show that the EM performed excellently in treatingcoke-plant and phenol wastewater.Through orthogonality experiment and varianceanalysis, we know that the factors which affect the removal rate of EM are:temperature＞revolving speed＞pH.The optimal degradation situation are:30℃,150rpm, pH 7.0,14mLEM per 50mL coke-plant or phenol wasterwater.Under thissituation, the 6 day's removal rate of coke-paint wastewater can reach 62.52％and95.26％to 700mg/L phenol wastewater for 24 hours degradation.
Degradation kinetics research show that the kinetics equation of 747mg/ Lphenol wastewater treatment are C=C_0e~(-0.2151t) (mg/L); the coke wastewatertreatment kinetics equation is: C=C_0e~(-0.1573t) (mg/L). The are all the first degreedegradation kinetics equation to phenol and CODer concentration of wastewaterwaster.
引文
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