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焦化废水是典型难降解的工业废水,其污染物包括无机污染物与有机污染物,无机污染物主要是高浓度铵盐;有机污染物则主要包括酚类化合物与苯类化合物。近年来焦化废水的污染越来越严重,其中氨氮污染不仅有毒而且难降解,成为急需解决的问题。传统的脱氮工艺如化学法和物理化学法,虽然可以较好的处理废水,但存在着若干缺陷,如造成二次污染、成本较高等。而生物降解法被认为是污水处理领域非常重要的过程。传统生物脱氮,虽然简单易行,但硝化自养菌却通常生长缓慢,适应环境能力差。对此,现代新型的生物脱氮技术和脱氮微生物为焦化废水的脱氮治理提供了新的选择。异养硝化菌氮源广泛,通常有机氮和无机氮都可以利用;生长迅速,环境适应能力强,反硝化作用不再仅仅局限于厌氧环境下,在有氧条件下也可以进行,这样以来,使得硝化作用与反硝化作用在同一环境同时进行成为了可能,大大提高脱氮效果,同时降低经济成本。 在新型生物脱氮废水处理工艺中,细菌由于沉淀性较差容易流失,而真菌的菌丝有着良好的沉淀性能,容易滞留在反应器中,减少了菌体的流失,从而提高其脱氮效率。另外,在发酵过程中,某些丝状真菌会自然形成一种微生物颗粒,就是俗称的菌丝球。菌丝球有着诸多细菌所不具有的生物学特性,如良好的生物活性、较快的沉降速度、容易固液分离等优点。基于此,本课题先筛选出一株高效脱氮的真菌菌株,而后考察其脱氮特性。 本实验从处理焦化废水曝气池的活性污泥中,经不断分离、纯化,得到一株具有高效脱除氨氮能力的丝状真菌。对菌株进行菌落形态、个体形态特征及26S rDNA-ITS区基因测序,鉴定该菌为青霉属,命名为Penicilliumsp.L1。 对菌株Penicillium sp.L1培养基进行优化,选择出最佳的碳氮源、C/N、初始pH值。结果表明:最佳碳氮源分别为蔗糖和硫酸铵,最佳C/N为41,最适pH值为7。优化培养基中,对初始浓度为130mg/L的氨氮,经过36h的生长培养,L1可将氨氮降解至5.61mg/L,降解率为95.68%,且几乎没有亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的积累。 分别在苯酚与苯胺存在的环境中,对菌株Penicillium sp.L1对二者及氨氮同时降解进行研究。当苯酚与蔗糖为复合碳源,苯酚浓度分别为200mg/L、600mg/L和1000mg/L,实验结果表明L1即使在高浓度苯酚存在的情况下依然保持较好的氨氮降解能力,并且对苯酚还有着一定的降解能力。当以苯胺为唯一碳源,苯胺与硫酸铵为复合氮源,苯胺浓度分别为200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L和1000mg/L,实验结果表明,L1具有同时降解氨氮与苯胺很好的能力。