高效印染废水降解菌的筛选分离及其固定化研究开题报告

 2021-08-14 02:11:21

1. 研究目的与意义(文献综述)

占工业废水排放量35%的印染废水,由于其水量大、cod含量高、色度深、成分复杂、可生化性较差、毒性强,已成为工业废水处理的一大难题[1-2]。据国际染料制造工业生态学协会(etad)调查,在4000种染料中,有90%以上的半数致死量(ld50)大于2×103mg/kg;某些染料为有毒、难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸、致突变作用[3]。我国是世界上最大的纺织业生产和出口国,印染行业排放的大量废水和废渣对环境产生严重的污染。因此,寻求一种处理印染废水的方法迫在眉睫。

目前研究主要集中于对印染废水进行脱色处理,根据处理方法不同,大致可分为物化处理法和生化处理法,前者包括吸附法、膜分离技术、磁分离技术等;后者包括电化学法、光催化氧化、fenton及类fenton氧化、生物好氧或厌氧处理等[4-6]。吸附法中吸附剂易饱和,再生或更换比较麻烦、费用较高;膜分离技术最大的问题是膜污染、投资和运行费用高;磁分离技术主要存在剩磁问题[7-9]。而电化学法会有析氧析氢副反应,光催化氧化处理不彻底、易产生二次污染,fenton氧化存在铁离子存留问题[10-12]。生物法将微生物引入印染废水的处理中,通过各种构筑物、预处理或其他手段创造满足微生物生长和繁殖的条件,使其能利用印染废水中的有害物质,进而达到净化水质的目的[13]。微生物处理法作为一种具有成本和技术要求低、环境友好、生化处理后污染物残留量少等优点的重要方法,已经成为了本领域研究的重点。

微生物法处理印染废水主要有厌氧、好氧生物处理技术。厌氧生物法的不足之处是不能完全降解有机物,出水水质一般难以直接达到排放标准;而且,厌氧处理含偶氨染料废水,出水中含有大量芳香胺化合物等具有潜在毒性和致癌性的中间产物[14]。凭借操作管理方便、成本低、适应性强等优势,好氧法越来越受到重视[15]。好氧法又分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥既能分解大量的有机物质,又能去除部分色度,还可以微调ph值,适合处理有机物含量较高的印染废水;生物膜法对印染废水的脱色作用较活性污泥法高[16]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结构,并具有很强的吸附性能[17]。但是,好氧生物膜技术在处理印染废水的实际应用中仍缺乏高效混合菌株,相应的挂膜填料研究也较少,有待进一步深入研究。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

(1)设计好氧印染废水降解菌的筛选和分离实验方案;

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3. 研究计划与安排

1-2周:资料检索、收集,文献查阅、整理;确定实验方案,撰写开题报告;

3-4周:准备实验仪器与药品,完成土壤采样;

5-13周:完成好氧印染废水降解菌的筛选与分离,优化分离的细菌的生长条件,测定在最佳条件下的降解部分染料的能力;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]胡涛,汪玉祥,许干,等.印染废水的治理研究[j].江苏环境科技,2005,18(4);29-32.

[2]李勇华,王少波.印染废水的特点及处理方法[j].舰船防化,2008(3):19-22.

[3]shore j.advances in direct dyes[j].indian fibtext res.1996,21:1-29.

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