高效耐盐真菌生物强化MBR处理高盐偶氮染料废水

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1、分类号：学校代码：10165密级：学号：201511000931硕士学位论文高效耐盐真菌生物强化MBR处理高盐偶氮染料废水作者姓名：宋莉学科、专业：环境科学研究方向：环境微生物及基因工程导师姓名：谭靓2018年4月辽宁师范大学硕士学位论文摘要人工合成偶氮染料应用广泛，使其成为诸多行业废水中常见的有机污染组分，属难生物降解的异生型化合物，对水环境构成了严重威胁。此外，来自印染、纺织等相关行业的废水往往还含有高浓度的无机盐，进一步增加了处理难度。基于上述两大问题，本研究以高盐偶氮染料废水为研究对象，以耐盐真菌的筛选、研究工作为基础，构建耐盐真菌生物强化膜生物反应器（MBR），以达到对该

2、类废水中染料、总有机物及毒性最大程度的脱除。首先以偶氮染料为目标化合物，从临港工业区排污口附近海泥中分离得到一株具有高效降解能力的耐盐酵母G1，通过形态观察及26SrDNA序列分析比对法，鉴定其属于Pichiaoccidentalis（KU358656）。特性考察实验结果表明，P.occidentalisG1是一株好氧、嗜中温耐盐酵母，可适应弱酸性环境。此外，酵母G1可通过还原脱色、脱氨脱硫及TCA循环等途径降解酸性红B（ARB）。关键酶活力分析结果显示，ARB还原脱色主要依赖于NADH-DCIP还原酶的催化，且在胞内及胞外均检测到了较高的活性；而次级代谢产物的降解则主要依赖木素过

3、氧化物酶（LiP）、锰过氧化物酶（MnP）及漆酶（Lac）的催化，三者均仅存在于胞内，LiP活性最高而Lac最低。基于通过预实验确定的酵母G1接种量，构建3组实验室规模的MBR，分别接种活性污泥（1#）、耐盐酵母G1（2#）及二者的混合培养物（3#，生物强化体系），考察对含ARB模拟高盐废水的连续处理效果，根据进水ARB浓度（200mg/L及300mg/L）分为两个阶段，检测运行过程中进出水ARB浓度、COD及MBR中污泥浓度（混合液悬浮固体，MLSS）。结果显示，经酵母G1生物强化的3#MBR的脱色率及COD去除率均全程优于其它2个对照组，且MLSS受进水负荷影响最小，为3组最高

4、。此外，3#MBR在两阶段运行末期出水的急性毒性远低于进水及其他2组出水，显示了良好的脱毒效果。利用高通量测序技术解析了3组MBR中不同运行阶段的微生物群落结构，结果显示群落间结构差异显著，在3#MBR中富集了一些可能对ARB及其代谢中间产物具有有效降解能力的真、细菌物种，并且检测到Pichia在3#MBR中成为优势菌属，由此推测酵母G1在3#MBR中定殖。关键词：偶氮染料；耐盐酵母；生物强化；膜生物反应器（MBR）；高通量测序-I-高效耐盐真菌生物强化MBR处理高盐偶氮染料废水Treatmentofhigh-saltazodyewastewaterbymembranebiorea

5、ctor(MBR)bioaugmentedwithasalt-tolerantfungusAbstractSyntheticazodyeswhichbelongtorecalcitrantxenobioticcompoundsarewidelyusedinmanyindustries,thuscommonlyexistinvariousindustrialwastewatersandcancauseseriousdamagetotheenvironment.Inaddition,wastewaterfromrelatedindustriessuchasprinting,dyeing

6、andtextilesindustriesoftencontainshighconcentrationsofinorganicsalts,whichmakethemmoredifficulttobetreated.Consideringtheabovetwoproblems,membranebioreactors(MBRs)whichwerebioaugmentedbysalt-tolerantfunguswereconstructedandoperatedforthemostefficientremovalofdyesandtotalorganicsinwastewaters,b

7、asingontheworksonisolationandstudyofsalt-tolerantfungi.Azodyeswereusedastargetcompoundsinthisstudy.Asalt-tolerantyeaststrainG1whichpossesshighbiodegradabilitywasisolatedfromtheseamudofthepollutedareaofabeach.ThestrainG1wasidentifiedasPi