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从被炸药废水污染的土壤中分离到5株高效降解硝基芳香烃类化合物的菌株TD1、TD2、TD3、TD4和TD5。16S rRNA基因序列分析表明,TD1、TD2、TD3和TD4属于节杆菌属(Arthrobacter),TD5属于不动杆菌属(Acinetobacter)。菌株复配试验表明,TD1、TD2、TD3、TD4和TD5的比例为2:2:2:1:1时对炸药废水的CODcr和三硝基甲苯(TNT)去除率最好。对复合菌株的最佳生长条件,包括营养剂的添加,氮源的添加,最佳生长温度,最适pH范围和溶解氧(DO)范围做了研究。复合菌株的最适生长条件是,营养剂糖蜜的添加比例为1 mg/L,不需要补充外加氮源,最佳生长温度为25℃-35℃,最佳pH范围为7-8,最适溶解氧范围为2-5 mg/L。在复合菌株固定化的过程中比较了四种固定化载体的性能,实验结果表明由黑色聚氨酯泡沫和白色鲍尔环的组合载体比表面积最大,固定的生物量也最大,是最适合的复合菌株固定化的载体。
在实验室小试过程中,将复合菌株的菌液按体积比为2%的比例投加到装有黑色聚氨酯泡沫和白色鲍尔环的组合载体的生物反应器中,用于处理炸药废水,在系统挂膜完成以后变换不同的水力停留时间(HRT),连续稳定运行59d后出水的CODcr去除率为85%以上,TNT浓度在0.5 mg/L以下。实验表明,用复合菌株处理炸药废水的最佳水力停留时间为72h。现场中试验证了小试过程对CODcr和特征污染物TNT的处理效果和最佳水力停留时间是可靠的。
对在中试过程中生物系统产生的污泥进行了分析,结果表明使用黑色聚氨酯泡沫和白色鲍尔环的组合载体的固定化生物膜系统的污泥产量仅为普通生物系统的25%,并且所产生的生物污泥中不含有硝基苯类物质,证明污泥没有毒性,避免了对环境造成的二次污染,同时也减少了污泥处理费用。