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硝基苯是广泛应用于有机合成的高毒性化合物,含硝基苯的废水会给环境和人类造成巨大伤害。目前,已发现多种能够降解硝基苯的菌种,但是,由于硝基苯类工业废水的高毒性和复杂性,单菌株往往不能适应高毒性环境而无法生存,使得单株菌对硝基苯的降解只能停留在实验室范围内。因此,构建高效处理硝基苯类废水的混合菌剂并将其固定化,最终运用到实际硝基苯类废水处理,是非常有实用价值的。本文以硝基苯为研究对象,经驯化筛选得到硝基苯降解菌,结合实验室构建的硝基苯降解基因工程菌,组合成为高效硝基苯降解菌剂,研究了菌剂的降解性质。探索出适合菌剂的固定化方法,并将固定化后的硝基苯降解菌剂加入到实验室设计的复合式生物反应器中,研究了复合式生物反应器处理含硝基苯合成工业废水的工艺参数,为实际硝基苯类废水的处理提供了有益的参考。主要研究内容如下:(1)硝基苯降解菌种的筛选和鉴定。驯化并筛选得到五株能以硝基苯为唯一碳氮源生长的菌株:EJB11、EJB10、4B、BG-1和TOLU1,五株菌种70h对初始浓度为200mg/L硝基苯的降解率都在20%左右。对五株菌进行了16SrDNA鉴定,分别隶属于假单胞菌属,芳香黄杆菌属和芽孢杆菌属。(2)高效硝基苯降解菌剂的筛选与降解特性研究。将五株菌与实验室构建的基因工程菌组合成不同的菌剂,研究各菌剂硝基苯降解率,发现单株菌210h对初始浓度为400mg/L硝基苯的降解率最高为25.41%,而菌剂的最高降解率可达83.13%,是单菌的3.2倍。研究了其中效果最好的两种菌剂CF与ACDE对不同初始浓度硝基苯的降解效果(能够将不同初始浓度的硝基苯完全降解)、SOD活性(菌剂CF的SOD活性变化较大,在140h时达到最大值542.30NU mg-1prot,菌剂ACDE的SOD活性最大值出现在70h时,为247.53NUmg-1prot。)、菌剂表面疏水性(菌剂ACDE的疏水性指数最大,菌剂CF的次之)和降解产物(硝基苯经菌剂ACDE降解后检测到降解产物2-氨基苯酚)等降解特性。(3)固定化硝基苯降解菌剂的降解动力学研究。用大孔网状载体对硝基苯降解菌剂进行了固定化,研究了固定化菌剂的降解动力学,结果表明:菌剂在100~500mg/L硝基苯初始浓度下的降解动力学方程均符合零级反应方程。(4)复合式生物反应器处理含硝基苯合成废水的最佳运行参数。应用添加固定化菌剂的复合式生物反应器处理含硝基苯合成废水,当曝气量为2~4mL/min*L,进水流量为O.1~0.5mL/s,停留时间为20~25h,pH6-8,温度25~30℃时,24h内可将300-400mg/L的硝基苯完全降解,COD的去除率可达到60%。