论文部分内容阅读
本研究以淮河水专项中沙颍河中下游农业面源污染控制与水质改善集成技术研究与综合示范课题为依托(课题编号015ZX07204-007),以红薯淀粉废水为研究对象,比较国内外研究现状,通过单因素试验,对传统化学絮凝剂和微生物絮凝剂进行比较研究,筛选当地土著菌株开展微生物絮凝剂的研发,并且从回收蛋白质用于养殖饲料的制作和废水回田灌溉两个方面探讨微生物絮凝法处理红薯淀粉废水资源化利用的可行性。(1)选用PAC和PAM进行红薯淀粉废水的絮凝实验。同时也使用生物絮凝剂-壳聚糖进行红薯淀粉废水的絮凝实验,作为横向对比。通过实验结果分析,传统高分子絮凝剂PAC对SS和总磷的去除效果较好,而生物絮凝剂壳聚糖保持SS和总磷去除效果较好的同时,总氮和COD的去除效果也较为明显。(2)选取六种微生物即热带假丝酵母、黏芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、放射性根瘤菌、酿酒酵母菌以及颍上县当地土种酵母小麯子酵母,开展红薯淀粉废水絮凝实验,初步考察其各自对红薯淀粉废水COD去除效果。对小麯子酵母的结构性质进行分析,包括菌群菌种形状、菌群多样性组成分析、OTU划分和分类地位鉴定、菌群比较分析和关键物种筛选。最终从筛选出来两个絮凝效果较好的菌株,分别是扣囊复膜酵母菌Saccharomycopsis fibuligera、洋葱伯克霍尔德菌GL13,Burkholderia cepacia strain GL13。(3)通过正交试验方法,以絮凝率、TP和COD为考察指标,得到微生物絮凝剂的较优水平和组合的搭配,即pH值为8,摇瓶培养时间为36h,离心条件为10000r/min,10min;三个影响因素从主到次的顺序为摇瓶培养时间>pH>离心条件。废水的出水COD去除率为58.7%,TP去除率为85.5%,絮凝率86.5%,比单因素实验较佳条件下的絮凝效果好。实验结果发现微生物絮凝剂对废水有机组分絮凝率达85.5%。将絮凝沉淀物进行脱水干燥处理,经试验研究分析,沉淀物中蛋白质含量为24.1%,可制备成蛋白饲料或蛋白饲料添加剂,同时将絮凝出水作为液体肥料灌溉回田。该研究已用于示范工程,依托颍上县美好乡村建设项目,采用“微生物复合絮凝剂+气浮”处理技术,开展淀粉废水中蛋白等有用组分的资源化利用研究;采用“水解酸化池-厌氧强化处理-氧化塘生态净化”组合工艺对淀粉废水进行末端生物处理。