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高效菌的篩選及其在造紙廢水中應(yīng)用的研究

2011-06-13 來源:中國水處理化學(xué)品網(wǎng)責(zé)任編輯:未填 瀏覽數(shù):434 中國過濾分離網(wǎng)

核心提示:造紙廢水是一種高濃度難降解的有機(jī)廢水,排放量大,污染負(fù)荷高,成分復(fù)雜,毒性大,可生化性差(BOD與COD負(fù)荷比約為0.15~0.25)等特點(diǎn),致使處理難度大

    楊秀麗 劉順明
 ?。ㄉ綎|輕工業(yè)學(xué)院制漿造紙省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南,250353)
  摘要:為提高造紙廢水生化處理效果,進(jìn)行了降解造紙廢水菌種的篩選,并將其應(yīng)用在實(shí)際廢水中進(jìn)行效果的驗(yàn)證。從曝氣生物濾池中初步篩選出24株廢水降解菌株,將其處理造紙廢水通過測定CODcr的變化復(fù)篩出了2株高效菌株D1,E2。處理造紙廢水的結(jié)果是真菌菌株D1和細(xì)菌菌株E2對CODcr的去除率分別為78.4%和59.1%,表明處理造紙廢水時(shí)真菌的效果更好。
  關(guān)鍵字:曝氣生物濾池CODcr篩選高效菌株
  引言
  造紙廢水是一種高濃度難降解的有機(jī)廢水,排放量大,污染負(fù)荷高,成分復(fù)雜,毒性大,可生化性差(BOD與COD負(fù)荷比約為0.15~0.25)等特點(diǎn),致使處理難度大[1]。
  在曝氣生物濾池中存在著許多大小不同的微生物群落,主要由細(xì)菌組成,其數(shù)量約占污泥中微生物總量的90%左右,另外還有酵母、絲狀真菌、放線菌及微型藻類。在這些微生物群落中存在著多種優(yōu)勢菌落,能降解和轉(zhuǎn)化污染物質(zhì),降低廢水的毒性和提高廢水的可生化性[2,3]。由于制漿廢液所含的污染物質(zhì)十分復(fù)雜,難以期望采用某種生物處理就能把所有的污染物質(zhì)去除,因此就需要將濾池中的這些優(yōu)勢菌種篩選出來,研究其處理廢水的機(jī)理,使其更進(jìn)一步地發(fā)揮降解和轉(zhuǎn)化污染物質(zhì)的功能[4]。本實(shí)驗(yàn)對曝氣生物濾池中分離出的菌株通過處理造紙廢水進(jìn)一步優(yōu)化出高效菌株,為處理造紙廢水提供參考。
  1·實(shí)驗(yàn)原料與方法
  1.1實(shí)驗(yàn)用水
  實(shí)驗(yàn)用水為某造紙廠廢水經(jīng)過IC反應(yīng)器處理后的水,其水質(zhì)狀況如表1。

  1.2降解菌篩選培養(yǎng)基
  肉湯蛋白胨培養(yǎng)基[5,6]:牛肉膏4g,蛋白胨10g,NaCl 5g,瓊脂15g,用蒸餾水定容至1000mL。馬鈴薯培養(yǎng)基:馬鈴薯200g去皮,切塊煮沸20min,紗布過濾,取濾液加入葡萄糖20g和瓊脂20g,溶化后用蒸餾水定容至1000mL。
  1.3實(shí)驗(yàn)方法
  1.3.1造紙廢水降解菌的分離、純化
  曝氣池廢水在固體培養(yǎng)基上,采用稀釋平板法將廢水中的微生物分離、純化。根據(jù)菌落的培養(yǎng)特征,將真菌和細(xì)菌分開并編號。
  1.3.2高效菌株的篩選
  真菌培養(yǎng)(馬鈴薯培養(yǎng)基)
 ?。?)高效真菌的初步篩選
  將擴(kuò)大培養(yǎng)后的真菌菌液離心,稱濕重0.20g菌體接種到含200mL廢水的三角瓶中,放入30℃,120r·min-1的搖床培養(yǎng)48h后,測CODcr值并按菌株對CODcr降解能力的大小排序。
 ?。?)高效真菌對廢水CODcr降解的測定
  將篩選出的對廢水CODcr降解能力最好的高效真菌菌株接種在12個(gè)含200 mL廢水的三角瓶中,放入30℃,120 r·min-1的搖床培養(yǎng),編號1~12,每隔4h取一只三角瓶,離心,取上清液,測其CODcr。細(xì)菌培養(yǎng)(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)
  (1)高效細(xì)菌的初步篩選
  將擴(kuò)大培養(yǎng)后的真菌菌液離心,稱濕重0.20 g菌體接種到含200 mL廢水的三角瓶中,放入37℃,120 r·min-1的搖床培養(yǎng)24h后,測CODcr值并按菌株對CODcr降解能力的大小排序。
 ?。?)高效細(xì)菌對廢水CODcr降解的測定
  將篩選出的對廢水CODcr降解能力最好的高效細(xì)菌菌株接種在12個(gè)含200 mL廢水的三角瓶中,放入37℃,120 r·min-1的搖床培養(yǎng),編號13~24,每隔4h取一只三角瓶,離心,取上清液,測其CODcr。
  2·實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
  2.1真菌和細(xì)菌平板分離結(jié)果
  在培養(yǎng)箱里培養(yǎng)48 h后,根據(jù)真菌和細(xì)菌的培養(yǎng)條件和生長特征(包括菌落的顏色、形狀、氣味、表面是否有突起等)得到表2、3的真菌和細(xì)菌菌落。



 
  2.2高效菌的初步篩選結(jié)果
  (1)真菌菌株的篩選
  將A1、B1、C1、D1、E1、F1,6種菌株在初始CODcr值相同的廢水中搖床培養(yǎng)48h后,測得廢水CODcr值如表4。

 
  由表中數(shù)據(jù)可以看出菌株降解廢水的能力為D1>E1>B1>F1>A1>C1,D1對廢水的降解能力是最強(qiáng)的,從開始的587 mg·L-1到158 mg·L-1,去除率達(dá)到73.1%。   (2)細(xì)菌菌株的篩選
  測定A2、B2、C2、D2、E2、F2,處理廢水24h后的廢水CODcr值的變化如表5,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出6株細(xì)菌降解能力的大小依次為E2>C2>A2>D2>B2>F2,E2對廢水的降解能力最強(qiáng),對CODcr的去除率達(dá)到57.9%。
 
 
  2.3篩選出的高效真菌對CODcr、pH值的影響
  對真菌菌株D1在CODcr為587mg·L-1的IC厭氧出水廢水中CODcr值和pH的變化,測得的值如圖1所示,菌株D1隨著處理時(shí)間的增加CODcr值和pH值均呈現(xiàn)下降趨勢,在36h時(shí)對IC厭氧出水達(dá)到了最佳的去除效果,CODcr去除率78.4%,pH為3.9。

 
  2.4篩選出的高效細(xì)菌對CODcr、pH值的影響
  細(xì)菌菌株E2在初始CODcr值為587mg·L-1的IC厭氧出水水中處理污染物,CODcr和pH變化如圖2,E2隨時(shí)間的延長使CODcr和pH值呈現(xiàn)下降趨勢,在處理時(shí)間為20h時(shí)有最好的降解效果,CODcr去除率為59.1%,pH為4.0,此后CODcr和pH值基本保持不變。
  3·結(jié)論
  A.在造紙廠的曝氣生物濾池中篩選出的菌株中根據(jù)真菌和細(xì)菌的培養(yǎng)條件和特征最終鑒定出6株真菌和6株細(xì)菌,應(yīng)用其處理造紙廢水均有一定的效果。
  B.在對篩選出的菌株進(jìn)行廢水的降解實(shí)驗(yàn)后,確定出真菌D1和細(xì)菌E2對廢水的降解能力最好,在處理同一種廢水時(shí),真菌菌株D1和細(xì)菌菌株E2對CODcr的去除率分別為78.4%和59.1%,顯然相對于細(xì)菌,在造紙廢水生化處理中,真菌具有更好的優(yōu)勢。
  C.為保證結(jié)論的準(zhǔn)確性還需要對菌株D1、E2進(jìn)行一系列的生理生化特性研究的鑒定實(shí)驗(yàn)。
  參考文獻(xiàn):
  [1]李發(fā)站,呂錫武,葉友勝等.難降解廢水的可生化性探討[J].工業(yè)水處理,2005,25(5):65-67
  [2]楊學(xué)富.制漿造紙工業(yè)廢水處理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.
  [3]紀(jì)軒.廢水處理技術(shù)問答[M].中國石化出版社,2009:134-136
  [4]孫先鋒,張志杰,崔紅軍.造紙黑液木質(zhì)素降解微生物的分離和降解特性研究.環(huán)境工程,2002,20(3):78
  [5]周群英,高廷耀.環(huán)境工程微生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005:299-307
  [6]錢存柔,黃儀秀.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:北京大學(xué)出版社,1999:58
  作者簡介:楊秀麗(1984-),女,山東輕工業(yè)學(xué)院在讀研究生研究方向:制漿造紙綠色化學(xué)與技術(shù)
  E-mail:xueshu16@163.com
  電話:13455143828
  通訊地址:山東濟(jì)南西部長清大學(xué)城,山東輕工業(yè)學(xué)院制漿造紙08級研究生
  郵編:250353

 
 
 
 

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