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《齐鲁工业大学》 2017年
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白腐菌的固定化及其在制革废水处理中的应用研究

徐旭东  
【摘要】:制革复鞣染色工段产生了大量的有机废水,对复鞣染色废水处理的研究主要集中在微生物处理上,已有大量可以降解或吸附染料的微生物被报道,这些微生物以真菌为主,尤其是白腐菌。原因在于白腐菌能合成分泌特殊的木素降解酶系,对异生物质具有广谱的降解作用,能够在好氧条件下对染料等多种芳香族化合物进行高效的开环降解。所以利用白腐菌降解制革废水中的难降解有机污染物具有较大工业应用前景。首先将白腐菌包埋于海藻酸钙中,制备固定化白腐菌凝胶颗粒,运用BoxBehnken Design(BBD)研究影响栲胶降解的因素。发现当栲胶浓度为400 mg/L,处理时间为10天时,固定化白腐菌对栗木栲胶的降解率为89.81%,在铬共基质条件下对栗木栲胶的降解率可以达到94.40%。通过采用固定化白腐菌来处理染料废水,其中固定化变色栓菌在染料脱色过程中漆酶酶活达到一个相对很高的数值8.2U/mL,发现了漆酶对白腐菌脱色染料的重要性。通过红外光谱和液质连用分析固定化白腐菌凝胶颗粒对染料的降解产物,可以推断出染料的降解产物,发现固定化白腐菌凝胶颗粒对染料进行了开环降解,使大分子染料分解,进而消失。同时选用有机载体和无机载体来进行两种白腐菌的固定,研究多种固定化形式下的白腐菌对染料的脱色效果,通过对大量数据进行拟合,建模分析,确定出每种固定化白腐菌形式下对染料的脱色性能,为固定化载体材料的选取提供理论依据。此外,利用白腐菌产生的酶液,制备出具有木素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)的交联酶聚集体。将所制备的交联酶聚集体加入到固定化白腐菌海藻酸钠凝胶颗粒内,制备出新型的共固定化白腐菌凝胶颗粒,利用其对染料进行脱色,其中对酸性媒介黑PV染料6 d的最大脱色率为54.14%。最后采用性能较优异的共固定化变色栓菌凝胶颗粒来处理皮革复鞣染色废水,发现适当的搅拌和曝气有利于对有机污染物进行降解,共固定化白腐菌凝胶颗粒能够减少皮革废水中的总有机碳(TOC),TOC去除率达到36.08%。通过本研究可以得到一种可行性降解皮革废水中的有机污染物的方法。
【学位授予单位】:齐鲁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X794;X172

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