生物酸析造纸废水中木质素的研究

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造纸废水是一种COD浓度较高,pH值高和木质素含量较高的难降解废水,木质素的提取一直是造纸废水资源化利用的关键问题。本论文对生物酸析法即利用微生物在廉价碳源上产生有机酸来酸析废水中的木质素进行了研究。通过利用造纸废水驯化筛选得到适宜在造纸废水中生长并产酸的解脂复膜孢酵母驯化菌株J15,并对该菌株的产酸特性进行研究。菌株J15产生有机酸的途径主要是三羧酸循环(TCA)和乙醛酸循环,氮源是菌株产酸的限制性底物,低含量的氮源对产酸有促进作用,浓度较高对产酸有抑制作用。在利用单一的葡萄糖、乙醇、脂肪酸或是葡萄糖与乙醇、脂肪酸的混合物时,产生的有机酸主要是柠檬酸和乙酸,另外还有少量的苹果酸、乳酸和α-酮戊二酸等,同时能使体系pH值由pH 7降到pH 2.2左右。解脂复膜孢酵母J15在造纸废水中生长时,造纸废水对菌株J15生长有抑制作;在初始pH 7到pH 8的范围内,菌株J15可使体系的pH值降至3.5左右。微量元素对菌株J15的产酸有一定的促进作用,在30℃培养温度下,菌株J15产酸能力最强。在最优条件:添加1.5%废糖蜜、初始pH为8、温度为30℃,利用菌株J15酸析造纸废水中的木质素。在96h,造纸废水的pH值降至3.39,木质素的析出率达到76.82%,酸析的木质素的纯度为70.09%。同时对造纸废水色度的去除率为82.21%,COD去除率为60.91%。研究表明,菌株J15能在造纸废水中生长并产酸,对其应用于造纸废水的中木质素的提取及造纸废水的治理具有可行性。
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