光合细菌处理食品加工废水试验研究-市政工程专业论文.docxVIP

Classified Index: TU992.3 U.D.C: 628.3 Dissertation for the Master Degree in Engineering EXPERIMENTAL STUDY OF FOOD PROCESSING WASTEWATER TREATMENT BY PHOTOSYNTHETIC BACTERIA Candidate： Lu Yufeng Supervisor： Prof. Zhang Guangming Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Municipal Engineering Affiliation: School of Municipal and Environmental Engineering Date of Defence： July, 2012 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘 要 食品加工废水排放量大、有机物浓度高，任意排放会造成水体富营养化。 常规的生物处理工艺存在能耗大、设施复杂、剩余污泥处置难等问题。光合细 菌菌体无毒，回收利用价值高，处理废水的同时可实现菌体资源化。但以往研 究表明，光合细菌难以直接处理有机大分子物质含量多的废水，而食品加工废 水中大分子物质浓度往往很高，因此光合细菌污水处理法尚未在食品加工废水 处理中广泛应用。 试验研究了序批式反应器中采用球形红假单胞菌 Z08 对食品加工废水进行 处理，通过投加小分子物质等手段，可促进光合细菌对六种常见食品加工废水 （制糖废水、淀粉加工废水、乳品加工废水、大豆蛋白废水、味精废水、柠檬 酸废水）的处理效果，并对处理条件进行了优化。结果表明，光合细菌能直接 处理大豆蛋白废水；添加小分子物质后处理制糖废水、淀粉加工废水及乳品加 工废水效果好；菌种经驯化后对柠檬酸废水和味精废水的处理效果好。 投菌量为 400 mg/L 时，处理制糖废水的优化条件为：苹果酸添加量 900 mg/L、初始 pH 值 7.0，C/N 为 15，F/M 为 11，自然光微氧，Fe2+添加量为 1.5 mmol/L。此条件下 96 h 时 CO D 去除率为 95.81%，总糖去除率为 96.38%，菌 体干重为 1 979.0 mg/L。投菌量为 160 mg/L 时，淀粉加工废水较优处理条件 为：苹果酸添加量 400 mg/L，黑暗好氧，48 h 时其 COD 去除率为 84.09%。 投菌量为 400 mg/L 时，光合细菌 Z08 处理乳品加工废水最佳处理条件 为：酒石酸钾钠 550 mg/L，C/N 为 10，F/M 为 6，黑暗好氧，60 h 时 CO D 去 除率 92.74%，菌体干重为 2 500.0 mg/L。在光合细菌 Z08 处理大豆蛋白废水 时，光照厌氧条件下，添加苹果酸可加快对蛋白质的利用速率，但不能提高最 终蛋白质去除率；同时添加苹果酸和硫酸铵能将菌体产量提高 1 062.5 mg/L。 大豆蛋白废水处理中，最佳的光氧条件为黑暗好氧。 投菌量为 400 mg/L 时，驯化后的光合细菌 Z08 处理味精废水最佳条件 为：C/N 为 10，F/M 为 5，自然光微氧，处理时间为 40 h 时，COD 去除率 95.28%，菌体干重为 1 562.5 mg/L。投菌量为 580 mg/ L 时，处理柠檬酸废水 最佳条件为：C/N 为 15，F/M 为 4，自然光微氧条件，第 60 h 其 COD 去除率 为 94.72%，菌体干重 1 762.5 mg/L。 关键词：废水处理；光合细菌；食品加工废水；条件优化；光照氧气条件 I - Abstract Food processing wastewater is characterized by large discharge amount and high concentration of organic matters, which will cause problems such as water eutrophication if discharge into natural water without treatment. Conventional biological treatment process usually cause the problems of high energy consumption, complex and expensive facilit ies, and e