海藻酸钠碳纳米材料固定化对苯二甲酸降解菌的工艺研究【毕业论文】

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1、本科毕业设计（20__届）生物技术海藻酸钠碳纳米材料固定化对苯二甲酸降解菌的工艺研究摘要为了提高PTA废水的处理效率，采用固定化微生物的方法来处理PTA废水。通过实验得出采用2%海藻酸钠混合0.45%的碳纳米材料包埋PTA降解菌使得PTA降解率达到最大。固定化PTA降解菌的最适温度是30℃，最适pH为7。同时通过固定床处理得出PTA溶液通过固定化细胞的流速为30mL/min，高径比为30:1（即柱高为30cm，内径为1cm），PTA浓度为0.2-0.4g/L时，PTA的降解率达到最大。关键词：PTA降解菌；固定化；碳纳米

2、材料ABSTRACTInordertoimprovethePTAwastewatertreatmentefficiency,adoptimmobilizedmicroorganismmethodtodealwiththePTAwastewater.Throughtheexperimentismixedby2%sodiumalginateand0.45%carbonnano-materialofembeddingPTAdegradationbacteriummakethePTAdegradationrateachievem

3、aximum.ImmobilizedPTAdegradingbacteriaoptimumtemperatureis30℃,theoptimalpHis7.AtthesametimethroughFixedbedtreatmentgetthePTAdegradationratesachievemaximumwhenimmobilizedPTAdegradationbacteriumhighperformanceliquidchromatographVelocityis30ml/min,height-diameterrat

4、iofor30:1（Namelyheightofcolumnis30cm,innerdiameteris1cm）,ThePTAconcentration0.2-0.4g/L.Keywords:PTAdegradingbacteria；immobilization；carbonnano-material目录1前言12材料与方法32.1材料与仪器32.1.1仪器32.1.2材料32.2实验方法32.2.1菌种培养32.2.2胞内酶胞外酶的确定的研究42.2.3不同环境下固定化细胞降解PTA的研究42.2.4固定床降解PTA的

5、研究53结果与分析63.1胞内酶胞外酶的确定63.2不同量的碳纳米材料对固定化细胞降解PTA的影响73.3不同温度对固定化细胞降解PTA的影响73.4不同pH对固定化细胞降解PTA的影响83.5固定床降解PTA的工艺处理研究93.5.1不同浓度PTA对固定化细胞降解能力的影响93.5.2不同高径比对固定化细胞降解情况的影响93.5.3不同流速对固定化细胞降解情况的影响104结论11参考文献12致谢13附录1文献综述14附录2外文翻译20241前言1.1对苯二甲酸的研究现状对苯二甲酸(PTA)是一种重要的化工原料，目前广泛

6、应用于合成树脂、涤纶纤维、塑料薄膜、增塑剂和染料等行业[1]。PTA在广泛应用的同时，大量进入自然环境中，据报道，我国目前PTA的产量大约在450万吨以上，产生的废水却有1800万吨，而且PTA的产量又在逐年增加，从而PTA废水的排放量也会大大增加。而目前处理PTA废水的工艺，主要以二段好氧及AO等工艺为主[2-4]。这些工艺普遍存在停留时间长、处理负荷低、基建投资和处理成本高等问题。近年来国内外越来越多的企业和研究机构都开始加大对PTA废水的生物处理研究[5-7]，但如今还不能进行得到大规模运用。1.2对苯二甲酸降解菌

7、固定化方面的研究微生物固定化技术是生物工程领域的一项新兴技术，目前已广泛应用于制药、化工、食品发酵及环保等领域。近年来在废水处理中采用固定化微生物技术越来越受到人们的关注，且取得一定的成果。它和传统的悬浮生物处理法相比，具有处理效率高、稳定性强、保持高效菌种、生物浓度高、耐冲击、污泥生成量少、固液分离效果好等特点[8]。固定化微生物处理废水的主要特点是设备小型化，系统化并节省运行费用。而如今固定化对苯二甲酸降解菌的方法主要有硅藻土吸附固定化微生物[9]、PVA包埋固定化[10]等。他们在实验室中都得到了很好的成效，硅藻土

8、吸附固定化微生物则是利用其具有孔隙率高、比表面积大、比重小、吸附性强、化学稳定性好等优异的理化性质，而且其在处理工业废水和净化饮用水方面的技术已经有20年左右的历史[11]。以硅藻土作为细菌的载体，制成吸附固定化微生物来处理污水。而PVA固定化微生物的特点主要有外密内疏的多空结构，颗粒具有良好的机械强度和通透性，且制