泰州企业的污水处理设备 DAGJKK18
作为一种重要的工业原料,淀粉除供食用与加工食品外,更广泛地应用于化工、纺织、医药、饲料、造纸、石油等行业。我国是淀粉生产与消费大国,近年来随着不断调整生产格局、引进先进技术,淀粉及其深加工产业的生产水平得到明显提升,然而淀粉废水仍是食品工业中污染严重的废水之一。淀粉生产过程中废水排放量很大,排放的废水中含有大量淀粉、蛋白质、糖类、脂肪等有机物,属于高浓度酸性有机废水。
微生物絮凝剂是一种由微生物产生的、具有絮凝活性的生物物质,主要由糖蛋白、纤维素和DNA等构成,它是一种天然生物高分子絮凝剂,具有无毒害、高效、无二次污染、可生物降解的优点。活性炭作为一种环保的吸附材料,吸附性能很强,原料来源广泛,使用起来也很安全,而且它在热和酸的条件下都有不错的吸附性能,对于废水中存在的一些有机物有很好的吸附效果,比很多化学和生物法简单。利用活性炭吸附固定微生物絮凝剂处理淀粉废水时,在微生物和活性炭的协同作用下,不仅可以提高活性炭的吸附容量,而且还可以增强有机物质和微生物的接触时间,大大增加了被生物降解的几率。本研究将活性炭吸附法和微生物絮凝剂的优点组合,利用载体吸附固定絮凝剂的同时,增强微生物处理淀粉废水的活性,活性炭的孔隙结构还可以为微生物提供栖息地,使微生物能够耐受外界的不良环境,使得处理效果达到佳。
1、实验的主要仪器与药品
1.1 实验仪器
冰箱、灭菌锅、电热炉、电子天平、振荡器、水浴锅、pH计、浊度仪、培养箱等。
1.2 实验药品及试剂
1.2.1 实验药品
活性炭、牛肉膏、琼脂、NaCl、葡萄糖、蛋白胨、硫酸铵、尿素、磷酸氢二钾、酵母膏、可溶性淀粉、无水乙醇、氯化钙,所有实验药品均为分析纯。
1.2.2 试剂及其配制方法
2∶1体积的乙醇配制:准确量取100mL的无水乙醇和50mL的去离子水,混匀并倒入试剂瓶中备用。
淀粉废水配制:称取10g可溶性淀粉于研钵中,加入少许去离子水调成糊状并研细,移至1000mL量筒中,加水至刻度。充分搅拌,静止24h,用虹吸法仔细将上层液体移至试剂瓶中备用。
5%的氯化钙溶液配制:称取5g无水氯化钙溶于95mL的去离子水中,充分搅拌并移至试剂瓶中备用。
2、实验方法
2.1 活性炭的洗涤与筛分
将活性炭放入500mL的烧杯中,加入适量的水进行洗涤,然后放置在电热炉上煮沸1h并置于120℃的烘箱中干燥12h后备用。将洗涤好的活性炭倒入筛网中进行筛分,将其筛分为12目以下、12~24目、24~40目、40~60目、60目以上5种类型活性炭备用。
2.2 微生物絮凝剂的制备
取北郊污水处理厂的活性污泥作为菌种来源,用接种环挑取细菌于试管中,加入去离子水,制成菌悬液并准确配成1×10-1~1×10-5的稀释度,然后将配制好的菌悬液各1mL加入相应的无菌培养皿中,倒入溶化后的牛肉膏蛋白胨培养基混合摇匀,于35℃进行菌种的富集培养,并观察平板菌落特征。采用平板划线法分离纯化获得单一菌种,将固体培养基内的单菌用接种环挑取接入到液体培养基中进行培养,将条件控制为温度30℃、摇床转速120r/min、pH值7左右,发酵1~2天得到发酵液。将发酵液均匀倒入离心管中,放入离心机以4000r/min离心30min,取上清液于无菌小试管中加入等体积2∶1的乙醇洗涤后置于冰箱中分离出微生物絮凝剂备用。
2.3 活性炭吸附固定微生物絮凝剂优条件探究
2.3.1 活性炭佳粒径大小的选取
分别称取0.5g12目以下、12~24目、24~40目、40~60目、60目以上5种类型的活性炭于250mL锥形瓶中,加入3mL微生物絮凝剂,置于振荡器中振荡1h,待活性炭吸附固定微生物絮凝剂后取出,分别加入2mL5%的CaCl2溶液和100mL配制好的淀粉废水,置于振荡器反应1h并静置30min后,取其上清液测定浊度,并计算浊度去除率。根据计算出的浊度去除率,确定出活性炭的佳粒径大小。
2.3.2 活性炭吸附固定微生物絮凝剂处理有机废水优势探究
利用2.3.1中选取出的40~60目的活性炭,分别将吸附固定好的活性炭、未处理的活性炭0.5g、微生物絮凝剂3mL置于3个250mL的锥形瓶中,分别加入2mL5%的CaCl2溶液和100mL配制好的淀粉废水,置于振荡器反应1h并静置30min后,取其上清液测定浊度,并计算浊度去除率。根据计算出的浊度去除率,分析活性炭吸附固定微生物絮凝剂的优势。
2.3.3 活性炭吸附固定微生物絮凝剂的佳用量比例
通过2.3.1确定出佳活性炭粒径大小为40~60目,各称取0.5g于6个250mL锥形瓶中,并分别加入2mL、3mL、4mL、5mL、6mL微生物絮凝剂置于振荡器中振荡1h,待活性炭吸附固定微生物絮凝剂后取出,再加入2mL5%的CaCl2溶液和100mL配制好的淀粉废水,置于振荡器中振荡1h后取出锥形瓶并沉淀30min,取其上清液测定浊度,并计算浊度去除率。根据计算出的浊度去除率,确定出活性炭和微生物絮凝剂的佳用量比例。