耐冷菌微生物絮凝剂的筛选及对高浊度污水处理能力的研究 3页

化学工程师ChemicalEngineer2015年第09期DOI：10．162470．cnki．23-1171／tq．20150973工：程，师耐冷茵微生物絮凝剂的筛选及对：园：她高浊度污水处理能力的研究霍前坤，颜婉茹，杨关洁，杨茹，李丹，孙天林(哈尔滨理工大学化工学院。黑龙江哈尔滨150080)摘要：以高温环境中的活性污泥作为菌种来源，经过培养驯化、分离、纯化、筛选后，测定其对高浊度污水的絮凝率。筛选得到4株具有较好絮凝能力的优势菌，经过驯化培养后能将高浊度污水较好的进行絮凝、沉降。本实验研究絮凝时间、温度、pH值、浊液浓度、碳源浓度等因素对其絮凝能力的影响。关键词：耐冷菌；低温；高浊度污水；筛选中图分类号：S182文献标识码：AStudyofcoldresistantmicrobialflocculatingagentandhighturbiditywaste-watertreatmentabilityH0UQian—kun，YANWan—m，YANGMei-jie，YANGRu，LIDan，SUNTian—lin(ChemistryandEnvironmentalEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Activatedsludgeinlowtemperatureenvironmentisasourceofmicroorganism．Afterseparation．purificationandselection。determinetherateofflocculatingwasdetermined．4typesofstrainswithgooddecol—orizationabilityweresereened．Aftercultivating，themicroorganismgroupsareabletoflocculatethehighconcert—tratesewageaswellassedimentation．Keywords：coldresistantbacteria；low-temperature；highturbiditywaste—watertreatment；selection我国北方冬季寒冷漫长，长期的低温环境使活纯化后，经过长时间的低温驯化从而获得耐冷菌性污泥沉降陛能下降、降解作用和吸附能力变差，使种。城市污水的处理受到了严重影响。现阶段，常采用1．2主要仪器的方法是对构筑物采取保温或升温、延长污水停留振荡培养箱(SPX一150B—Z)；立式压力蒸汽灭时间、增加污泥回流量等措施来保证冬季高浊度污菌器(YXQ—LS一75SII)；分光光度计(752N)；显微镜水处理出水达标，但运行周期大大增加而且增加了(XSP一2CA)。运行的费用。而耐冷微生物较常温菌和嗜冷菌因更1．3培养基能忍受温度波动，在低温下仍可保持很强的活性，牛肉膏蛋白胨液体培养基：牛肉膏6．0g，蛋白更适用于低温高浊度污水处理。因此，在低温条件胨20．0g，NaC110．Og，蒸馏水2000mL，pH值7．0～7．5，下，分离筛选出具有高浊度污水处理能力的耐冷121oC下灭菌30min。菌，优化降解条件，可为实际生产中低温微生物的富集培养基：蛋白胨1．5g、牛肉膏0．75g、NaC10．大规模应用提供必要的理论依据和实验基础，具有75g、蒸馏水150g，调pH值7．6。灭菌120~C，30min。极重要的实际意义II．。1．4实验方法1．4．1耐冷菌的分离与纯化取污泥100g，加人无1材料及方法菌水振荡、静止沉淀后取上清液，在5～1O℃条件下富集培养后，进行分离纯化，得到4株生长良好的1．1菌种来源耐冷菌。本实验所用菌体是从室外环境中提取的，取室1．4．2絮凝率的测定采用紫外一可见分光光度外温度为17℃的松花江、马家沟河底污泥，先分离计测定浊度，最大吸收波长为550nm，计算方法如下：絮凝率(％)：尘×100％A收稿日期：2015—04—16作者简介：霍前坤(1992一)，男，本科生。式中A：对照上清液550nm处的吸光度值；：样品通信作者：颜婉茹(1970一)，女，高级实验师，从事污染治理方面研究。上清液550nm处的吸光度值。\n74霍前坤等：耐冷菌微生物絮凝剂的筛选及对高浊度污水处理能力的研究2015年第09期1-4．3降解工艺条件优化的单因素实验取一定Fig．2EffectofpHvalueongrowthcurve量的混合菌，进行温度、pH值、最佳碳源等方面的由图2可见，pH值对絮凝效果有较大影响，随单因素实验。着pH值的增加，絮凝率先增大后减小，在产絮菌中A菌株在pH值为6时，絮凝率达到最大，其余3种2结果与分析菌在pH值为7时达到最大，可见筛选得到的高效耐冷菌适合在中性或中性偏酸性的环境中生长。2．1生长曲线的测定2．3．2絮凝时间对微生物絮凝率的影响将筛选将复筛得到的4株菌株以相同的接种量接入出的4种菌株各0．5mL接种至50mL发酵培养基100mL液体牛肉膏蛋白胨培养基中进行接种培养。中，培养8，16，24，32，40，48，56，72h后，测定絮凝率。结束后在5℃下160r·min的培养条件下，每隔4hO．7取样测定浊度强，连续培养80h并绘出该细菌的生O．6长曲线。O．5料0．4。一30-2≤0．10．O】02O3O4050607080时间／t图3时间对絮凝率的影响Fig．3Efectoftimeonflocculationrate时I司／t由图3可见，A菌在培养时间小于60h前增长图1生长曲线趋势较明显，60h后絮凝率则开始下降。B菌在12hFig．1Growthcurve后逐渐出现絮凝效果，36～48h絮凝率的增长速率最由图1可见，A菌在培养阶段内的絮凝率一直大，随后B的絮凝效果增长较慢。c菌在培养过程在增长且状态最好；D菌絮凝率开始上升很快，末期中絮凝率增长较平缓，在72h后絮凝率效果最好。D增长幅度变小；C菌絮凝率也不断增加，并随着时间菌培养效果与B菌相似，60～72h絮凝率增长减缓。的增加增长幅度越来越大；B菌的絮凝率虽然一直结果表明，菌种c的絮凝效果最佳，且保持持续增在变大，但相比于其他的菌种，效果不明显。长的势头。通过革兰式染色测定，菌株A为革兰式阴性2．3．3碳源浓度对絮凝率的影响采用葡萄糖和菌，菌株B为革兰式阴性菌，菌株C为革兰式阴性乙酸钠按1：1比例混合作为微生物培养的主要碳菌，菌株A为革兰式阳性菌。源，控制碳源的总浓度为2、4、6、8、10、12、14、16、2．2最佳工艺条件研究18g·IJ_范围内，将筛选出的4株菌株接种到培养基2．3．1pH值对絮凝率的影响采用NaOH和HC1中，在7oC，120r·min条件下恒温培养72h，通过测调节pH值，测定在不同的初始pH值条件下，接种定絮凝率，分析最佳的碳源浓度。产絮菌发酵之后，i贝0定发酵液的絮凝率。O．7O．6O．5静0．4瓣0．s酃O．20．10．O051O15碳源浓度／％图4碳源浓度对絮凝率的影响图2pH值对生长曲线的影响Fig．4EffectofcarbonsourceconcentrationonⅡ。ccuai。nra。(下转第78页)\n78马淑清等：DTPA的合成及其影响因素研究2015年第09期199l—l0—14．参考文献[8]黄代忠．氯乙酸法合成二乙撑三胺五乙酸工艺的改进[J]．四川[1]张学佳．三元复合驱采油技术进展[J]．杭州化工，2009，39(2)：化工，1995，(s2)：13—15．5—8．[9]韩利，刘伟琪，王庆，等．二乙烯三胺五乙酸的合成[J]．化学工业[2]陆柱．油田水处理技术[M]．北京：石油工业出版社，1990，与工程技术，2006，12(27)：6．[10]刘茜，宋明志．DTPA合成方法的研究[J]．皮革化工，2002，(5)：l38—139．26-28．[3]黄俊英．油气水处理工艺与化学[M]．山东：石油大学出版社，1993．209—210．[11]王世泰，张庆思，崔月芝，等．提高二乙撑三胺五乙酸产率的研[4]钟玉凤．有机螯合剂在环境保护中应用[J]．江西科学，2007，25究[J]．山东化工，1998，(2)：1-4．(3)：351-354．[12]罗代暄．化学试剂与精细化学品合成基础[M]．北京：高等教育[5]林祖君．DTPA鳌合剂及其制造[Jj．纸和造纸，2005(3)：63—64．出版社，1991，505．[13]孙雪玲二乙烯三胺五乙烯五钠合成工艺的研究[J1．化学工业[6]马广彦．有机络合剂在油气田除垢技术中的应用[J]．油田化与工程技术，2008，29(1)：18—20．学，1997，14(2)：l80—185．[14]梁德惠．乙二胺四乙酸的应用与开发【J]．化学世界，1994(5)：l7jDruceK．Crump．PreparationofaminonitrileslPJ．US：2407645．234-235．(上接第74页)除率。可见，耐冷菌在低温环境条件下拥有普通微由图4可见，A、B、c、D4种菌的絮凝率随碳源生物无法替代的活性，这种优势不仅会为高浊度废浓度的变大呈先升高后减小的趋势。c菌在碳源浓度水的生物处理提供新的思路，也必将为未来低温菌为14％时絮凝率达到最大值为0．66，絮凝效果最佳。的开发和工程应用提供更为广阔的前景，3结论参考文献[1]韩晓云，姜安玺，何丽蓉．低温菌及其在环境工程中的应用[Jj_研究表明，耐冷高浊度降解菌可在低温下大大东北林业大学学报，2003，2(31)：33—35提高废水中浊度的去除率，而且通过控制絮凝的时[2]薛广雷，王龙，等．微生物絮凝剂絮凝机理及絮凝效果影响因素[J]．水科学和工程技术，2010，(1)：36—37．间、pH值选择合适的碳源可进一步提高浊度的去化工鼎力汽车绿色发展9月16日，由中国石化联合会和上海市政府立沟通的常态化平台；有必要建立上下游协同发主办的“绿动未来——化工助力汽车绿色发展论展、集成创新的新机制，在售后服务等方面打破行坛”在上海举行。化工和汽车行业界人士就如何在业壁垒，共同推出更丰富、优良的产品；有必要建立油品升级、汽车轻量化等方面加强合作进行了探更规范有序的市场体系和标准体系，共同提高安讨。沙特基础工业公司、科思创、多氟多等化工企业全、能耗、环保水平。带来了轻量化材料、新能源汽车等解决方案，助力中国汽车工业协会副秘书长李万里表示，在成汽车行业绿色发展。品油国家标准的升级中，石油石化部门加快步伐，中国石化联合会副会长兼秘书长赵俊贵表示，显示出两个行业联动互促的好势头。他希望今后两目前化工产品精细化、汽车轻量化成为世界化工和个行业深度配合，让下一步的成品油升级行动更加汽车两大行业的趋势。为实现共同目标，有必要建顺畅高效。