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生物强化技术对改善废水处理系统的出水水质及提高运行的稳定性具有重要的作用,也是废水处理领域的热门研究方向之一。该技术以生物载体为依托,在保持功能菌数量和活性的基础上,强化功能菌对目标污染物的去除作用。因此,开发相容性好、不改变现有处理系统工艺的生物载体,以期最大限度地发挥生物强化技术的效能是十分必要的。基于此,本研究致力于混合菌丝球的研发,将真菌发酵而成的菌丝球作为一种新型生物质载体用于包埋可降解2-氯苯酚的光合细菌。 采用同时培养法,将黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)DH-1和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)PSB-1D共同形成混合菌丝球,以光合细菌吸附率,菌丝球的直径和干湿比作为考察指标,对混合菌丝球的培养基中碳、氮源及其浓度进行条件优化试验。结果表明,葡萄糖和酵母膏是混合菌丝球生长的最适碳源和氮源,其投加浓度分别为10g/L和1.6 g/L。在此基础上,研究混合菌丝球的生长曲线和沉降性能,结果表明培养96~120h是混合菌丝球生长的稳定期,之后菌丝球出现自溶。混合菌丝球的沉降性能良好(其中混合菌丝球直径为4.5mm的居多,此直径所对应的混合菌丝球沉速约为0.012m/s). 采用序批式反应器(SBR),构建3个反应系统,分别为单一投加活性污泥系统、活性污泥中投加游离光合细菌强化系统及活性污泥中投加混合菌丝球强化系统。为了提高3个反应器对2-氯苯酚废水的生化处理效果,采用进水50mg/L的2-氯苯酚模拟废水对接种活性污泥进行驯化。经过近30d的驯化培养后,污泥活性指标如MLSS、MLVSS、SVI、SV等得到明显改善。以出水COD去除率和2-氯苯酚去除率为考察指标,对比3个系统对模拟氯酚废水的去除效果,结果表明混合菌丝球系统较其他2个系统对氯酚废水有显著去除效果。 在运行阶段,考察了运行参数(HRT,曝气量和pH)对3个不同SBR系统处理氯酚模拟废水的影响。结果表明,在HRT为20 h,曝气量Q为1.2 L/min,pH为7.0时,3个SBR系统均达到处理氯酚模拟废水的最佳值,其中,混合菌丝球强化系统对废水的COD和2-氯苯酚的效果最好。 在上述最佳运行条件下,以2-氯苯酚和COD去除率为指标,考察3个不同处理系统对模拟氯酚废水的处理效能。研究究结果表明,2-CP降解菌在系统中稳定存在,运行20d后,系统对2-CP和COD的净化效果稳定,对2-CP的去除效能达到0.0345mg/(mg生物量·d),远高于单菌强化系统和活性污泥对照系统的0.214mg/(mg生物量·d)和0.0206mg/(mg生物量·d)。表明混合菌丝球作为生物质载体,能够有效地实现工程菌群的固定化,并实现对目标污染物的有效去除的目的。