原创《壳聚糖为载体固定化微生物处理洗毛废水》：此文是一篇壳聚糖论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：为减少洗毛废水对环境的污染和洗毛落物对环境的污染,实现废水循环利用.制备了壳聚糖和聚氨酯共混生物膜,并选择酱油曲霉作为固定化微生物,将其固定在该膜上,研究了pH值、温度和碳源等对固化共混膜处理洗毛废水中COD和SS的影响.结果表明：当pH为6,温度为30 ℃,蔗糖为碳源时,COD和SS去除效果最好,处理后废水达到了GB 8979-1996污水综合排放标准的要求.
关键词：壳聚糖；固定化；酱油曲霉；洗毛废水
中图分类号：TS133. 2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）33-0167-02
1 背景概述
毛纺织工业中的洗毛废水是主要的水污染源之一,主要含有羊毛脂、洗涤剂、羊汗、羊粪、草屑和短毛等杂物[1-3].目前,破坏溶液体系的稳定性,实现固液分离,是处理洗毛废水的最有效方法之一.
研究表明生化法对去除洗毛废水中的污染物效果显著,该法主要通过微生物的作用使洗毛废水失去稳定性,即固液两相失去平衡,进而达到固液分离的目的[4].壳聚糖因具有良好的生物相容性、生物可降解性、成膜性和无毒害性等,可作为吸附剂、絮凝剂用于废水的脱色、重金属离子的回收、食品生产业废水的絮凝反应和生物固定化载体等[5-8],因而受到广泛关注.
本文采用具有生物相容性的壳聚糖作为载体,利用微生物固定化技术对洗毛废水进行处理,并通过洗毛废液中COD及SS的去除率来研究处理效果.
2 实 验
2.1 原料、试剂和仪器
洗毛废水：源于辽宁超懿工贸集团有限公司洗毛车间,其中COD质量浓度为12 000 mg/L,SS质量浓度为1 935 mg/L；酱油曲霉购自辽宁省菌种保藏中心；壳聚糖（80 M）,山东奥康生物科技有限公司；聚氨酯为市售.
试剂：蔗糖、硝酸钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钾、硫酸镁等均购于天津科密欧化学试剂开发中心.
仪器：高压蒸汽灭菌锅（ES-315,TOMY）；生化培养箱（LRH-250
A,广东省医疗器械厂）；恒温振荡培养箱（SPX-150-Z,上海一恒科技有限公司）；超净工作台（SW-CJ-2FD）,电热恒温水浴锅（DK-S28,上海精宏实验设备有限公司）；精密pH计（PHS-3C）；磁力搅拌器（JB-2,上海雷磁新泾仪器有限公司）.
2.2 酱油曲霉的活化
酱油曲霉培养基：蔗糖30.0 g,硝酸钠3.0 g,硫酸镁0.5 g,硫酸亚铁0.01 g,磷酸氢二钾1.0 g,蒸馏水1.0 L.
酱油曲霉在pH值6.0和培养温度25 ℃条件下培养48 h后,保存于4 ℃冰箱中备用.
2.3 壳聚糖膜的制备
①将3 g壳聚糖放入圆底烧瓶中,并加入DMF,60 ℃下加热搅拌,使壳聚糖充分溶解；
②加入1 g碳源（蔗糖）,充分搅拌；
③加入7 g聚氨酯,继续搅拌直到形成乳状透明溶液；
④溶液经脱泡处理后平铺于玻璃板上,自然晾干.
2.4 酱油曲霉的固定化
将壳聚糖共混生物膜悬挂在盛有酱油曲霉的烧杯中,并加入培养酱油曲霉的培养基,然后放入震荡培养箱中28 ℃培养固定化72 h.
2.5 性能测试
①膜的形貌特征：通过扫描电子显微镜SEM（JEOL J -64
60LV,日本电子株式会社）观察其膜的表面和横截面形态特征；
②COD和SS测试：测试固化共混膜处理后的洗毛废水中COD及SS的去除率.
3 结果和讨论
3.1 膜的形貌特征
从SEM观察可知,生物膜表面有圆形或椭圆形的孔洞,横截面呈多孔海绵状结构,为碳源缓释和菌种生长提供了有利条件.实验选用干法制膜,膜的表面比较粗糙,力学性能和湿法制膜相当,对微生物固定化更为有利.生物膜表面及横截面形态,如图1所示.
3.2 COD及SS去除效果分析
3.2.1 pH值对COD和SS去除效果的影响
测试固定化酱油曲霉对洗毛废水在pH分别为4、6、8和10时的絮凝效果的影响,洗毛废水pH值和COD和SS除去率的关系,如图2所示.
由图2可知,COD的去除率和SS去除率随着pH值的增大,先是增大然后减小,当pH值为6时达到最大,此时酱油曲霉絮凝剂的合成达到最佳,pH值过高或是过低都影响絮凝剂的合成,从而影响COD和SS的去除效率.
3.2.2 温度对COD和SS去除效果的影响
在处理温度分别为26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃和34 ℃条件下,分别对洗毛废水的处理效果进行测试,以COD和SS的去除率为指标,测试结果如图3所示.
由图3可知,随着温度的升高,COD和SS去除率先增加后减小.温度过低,酱油曲霉的新陈代谢缓慢,絮凝剂的合成缓慢；温度过高,代谢也会受到抑制,影响微生物的酶的活性,从而絮凝剂的合成和絮凝效果均受到影响.
3.2.3 碳源对COD去除效果的影响
在固定化膜中分别用蔗糖、葡萄糖和可溶性淀粉作为碳源和共混膜进行混合,对其进行固定化,并处理洗毛废水,测试其对COD和SS去除率的影响,其结果如图4所示.
由图4可知,在蔗糖、葡萄糖和可溶性淀粉中,蔗糖为最佳碳源.碳源对酱油曲霉的生长至关重要,缺乏必要的碳源,曲霉的生长受到限制,也不具有絮凝活性.
另外,由于固定化的特殊性,这种膜对碳源的缓释有特殊的影响,因而影响絮凝的效果.
最后,固定化膜选用蔗糖为碳源和共混膜进行混合,对其进行固定化,在pH为6,温度为30 ℃时处理洗毛废水,检测结果表明处理后洗毛废水的COD质量浓度由12 000 mg/L减少到 198 mg/L,悬浮物质量浓度（SS）由1 935 mg/L减少到125 mg/L,达到了GB 8979-1996污水综合排放标准中的二级标准.和传统的非固定化处理方法相比,微生物处理洗毛废水,在提高降解有机物效率的同时,也大大缩短了处理洗毛废水的周期.
4 结 论
采用干法制膜制备了内附碳源（蔗糖）的壳聚糖和聚氨酯的共混生物膜,该膜具有多孔结构,有利于碳源的缓释和菌种生长.采用蔗糖为碳源制备的生物膜进行洗毛废水处理实验,当pH为6,温度为30 ℃时,处理后洗毛废水的COD质量浓度由 12 000 mg/L减少到198 mg/L,悬浮物质量浓度（SS）由1 935 mg/L减少到125 mg/L,达到了GB 8979-1996污水综合排放标准中二级标准要求.
参考文献：
[1] 仝攀瑞,同帜,程刚,等.洗毛废水处理研究[J].毛纺科技,2004,（2）.
[2] 刘智,李顺鹏.高浓度洗毛废水生物降解的研究[J].应用和环境生物学 报,1999,（5）.
[3] 万继伟,杨凯.洗毛废水及其处理技术进展[J].污染防治技术,2007,（6）.
[4] 盛晴,程丽华,解勤卫,等.甲壳素/壳聚糖在废水处理中的应用[J].化学 工程师,2005,（8）.
[5] 陈天明,王世和,许琦.壳聚糖及其衍生物废水处理进展和含酚废水应 用前景[J].化工科技市场,2006,（6）.
壳聚糖论文参考资料：
结论：壳聚糖为载体固定化微生物处理洗毛废水为关于本文可作为相关专业壳聚糖论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文壳聚糖胶囊多少钱一瓶论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
