电凝聚与生物处理脱除甘蔗糖蜜酵母废液色素

作     者：陈奔 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴振强;肖方正

授予年度：2014年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：糖蜜酵母废液 脱色 黑曲霉 内电解 乙酸铅 

摘      要：糖蜜酵母废液是一种高COD、高色度、高硫酸根以及可生化性差的高难度处理有机废液。其中废液的脱色处理是整个废液处理过程中的难点，目前针对该类废液的脱色处理研究大多集中在现有物化方法的工艺处理、条件优化等方面，效果不大理想。本文采用电凝聚及生物处理方法展开研究，发现铅离子可以通过电中和方式对糖蜜酵母废液色素起到絮凝脱色作用，黑曲霉培养和内电解处理可以达到高效的脱色效果，并对脱色机理和色素处理前后发生的改变及不同处理方式脱除的色素类型进行了初步探索。 乙酸铅可作为电凝聚剂脱除糖蜜酵母废液色素。在经过单因素实验和响应面条件优化得到的最优脱色条件为：温度25℃下生石灰调节pH=10、聚丙稀酰胺10mg/L、乙酸铅投量25g/L。最优条件下处理糖蜜酵母废液一级出水原液脱色率可达93.57%。 黑曲霉发酵处理糖蜜酵母废液去除色素研究发现，经过黑曲霉发酵处理后的废液在发酵第六天达到最高58.0%的脱色率。其脱色的机理包括两个方面，一是菌体吸附作用吸附色素脱色占据了脱色效果的56.8%;二是菌体酶系催化色素氧化脱色占据了脱色效果的43.2%。其中木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶的最大酶活分别达到：0.327U/ml、22.2U/L、26.8U/L。在黑曲霉处理脱色的进程中，色素光谱蓝移，分子极性增大，并通过薄层色谱分析发现部分条带色素去除但出现新条带色素。 黑曲霉及内电解电凝聚联合使用脱除糖蜜酵母废液色素研究发现经过先黑曲霉处理后内电解处理达到的脱色率最高，最高脱色率可达93.2%-96.0%。内电解与黑曲霉处理分别去除了不同的色素，并提高色素极性。内电解处理后的酵母废液再经黑曲霉发酵可以提高黑曲霉的菌体量，并增加菌体产酶。不同波长处脱色率检测表面黑曲对610nm波长附近处的色素去除率较高，而内电解对475nm及610nm处波长附近色素有均等去除效果。