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微生物处理机油污染废水研究

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发表于 2010-2-21 20:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
老杨团队,追求完美;客户至上,服务到位!

: Z- m8 B( ~3 I0 E) X+ [8 H' i7 [$ O5 o( I, Z5 P

: B6 Y6 B* @# K$ g  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03/ X3 S6 @8 ]$ @. @& A) A# i+ ]
An Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, X......

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# Q& S. X1 r! P, X& v* h  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03
% @2 Q7 ~+ @% ]: i: wAn Experimental Study on Microbiological Treatment of Lubricating Oil-Contaminated WaterLlU Qin-ya, ZHOU Hai-dong(College of Environmental and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China) . ?/ b1 Q) T6 |
  Abstract: Two strains of high-effective, lubricating oil degrading bacteria, ZL1 and ZL2, were screened out from oil-contaminated soil, which were preliminarily identified as flavobacteriun and tnicrococcus. The effects of temperature, oil content and pH value on their oil-degrading capacities were dletermined by orthogonal experiment of growth conditions. A degrading capacity experiment was carried out with an initial wastewater oil content of 270 mg/L. The experimental results showed that the oil removal rates by the strains ZL1 and ZL2 from the in-oculum in about 2 days were up to 67. 9% and 76. 2% respectively and the adaptation range of strain ZL2 to oil content and pH value was wider than that of ZL1.  Key Words: lubricating oil; oil-containing wastewater; wastewater treatment; microorganism; flavobacteri-un; micrococcus " f5 [+ V: Y# u( h' T
  近年来,国内外对石油及兵产品的微生物降解研究常见报道,却鲜见机油废水微生物降解方面的研究。本试验目的是通过常规微生物驯化方法,以市售机油为唯一碳源,从油污土壤中分离筛选出机油高效降解菌株,并对其生长条件及降解特性进行研究,以期进一步应用于含油污水的治理。 0 z1 Q8 ^8 h0 H
1 材料与方法 % n% F  B5 z6 x, H& a
1.1 土壤样品  某石油库贮油罐附近的石油污染土壤,取样3份,按含油量由多至少编为1#,2#,3#。1.2 培养基  本试验选取两种无机基础培养基,(用蒸馏水配制并高压蒸气灭菌),编号分别为1#,2#,组成如下:  1#基础培养基:p(KH2PO4)=0.5g/L,ρ(K2HPO4)=0.5g/L,P(MgSO4·7H2O)=0.2g/L,ρ(NaCl)=0.2g/L,p(CaCl2)=0.1g/L,ρ(NH4NO3)=1.0g/L,MnSO4痕量,FeCl3痕量。  2#基础培养基:p(NaNO3)=2.0g/L,ρ(KH2O4)=0.2g/L,ρ(MgSO4.7H2O)=0.2g/L,ρ(酵母浸膏)=1.0g/L.  含油培养基是向上述无机基础培养基中加入适量机油。固体培养基中加入质量分数为0.2%的琼脂。1.3 优势菌筛分试验1.3.1 选择富集培养  称取土样各10g,加入到500mL1#含油培养基(含机油4mL)中,调pH值7.0,通气恒温30℃培养48h后,分别移取上述培养液5mL于45mL1#,2#含油培养基(含机油2mL)中,恒温30℃振荡培养。1.3.2 平板分离  制作1#,2#固体含油培养基平板苦干,用接种环蘸取振荡培养较好的菌液在相应平板划线,恒温30℃培养48h后平板划线分离,重复数次。选择生长状况良好的菌株进行平板扩大培养。1.4 生长条件正交试验  在保证供氧和氮、磷营养前提下,选择温度。油的质量浓度(以mg/L计)和pH值作为本次实验的三个因素进行三水平实验,方案见表1、表2。将平板培养48h的菌体刮下,5000r/min离心5min,分离得到湿菌体。向方案中每个样品加入0.5g湿菌体,培养60h后测定样品中油的质量浓度。
& k3 ~/ o' e/ z  |9 T% ?表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果 3 R# i4 j. I" L- M% G+ M5 [

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1.5 降解能力试验  配制机油质量浓度为270mg/L的含油培养基1L,投入小型间歇反应器中,加入离心分离得到的湿菌体5g,通气恒温30℃培养,间隔12h取样测定其含油量。1.6 测试方法  用紫外介光光度法测定。 4 B7 n/ t7 O9 W( l; \0 ^- g. _5 {
2 结果分析 ! w7 `5 n1 G+ V, x, b* L
2.1 优势菌筛分试验  富集培养过程中,1#土样的培养液出现的泡沫较多,乳化现象明显,菌液也较为粘稠,分离出较多的菌株,说明土壤中的石油烃能刺激石油降解菌的生长。经过选择富集培养、平板分离出4株以机油为唯一碳源的菌株,编号为ZL1,ZL2,ZL3,ZL4,性状见表3。进一步培养后筛选出降解性能较好的ZL1(1#培养基)和ZL2(2#培养基)进行正交试验和连续培养试验。 : c" _4 l4 l& l2 {
表3  4株机油降解菌形态特征 2 ]* R% ^4 `& j9 A) G

+ N7 W) N9 }! t/ A9 @
$ k2 W7 k" t0 q" a7 v! t6 x8 q( F9 Y) S; I( a

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粉红
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5 k( ^6 M  N2 J& t( }; }$ N5 R淡黄
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% O# b- o! Y  x2 K( r3 w菌落形态% H4 p4 ]( f- g6 y, F) S% |
不透明,微隆起,全缘,& ]+ V3 _0 E1 b1 \  Q; o
半透明,圆形
3 T" _) a+ }0 w" w( W2 f: X半透明,圆形,隆起,
/ |( M/ {9 G/ k不透明,米粒状突起,
# P* u6 I) T0 L* F% o* l
0 i/ j. p  V0 U ; j# c9 J: B0 G: {0 b% o
光滑,有光泽* e: c8 [( c7 \; `! e' K5 Q; K# U+ q
光滑,较干燥# b  P) i" C( J4 x& h' }1 J$ p
光滑,有光泽
9 x! Y. \- A) w5 B: O1 }) u较湿润. l! C1 E' j0 `* j

, w: ~1 m, f$ @' y" ^7 ^. ]菌体形态  Z" u# q* S) H: D: G$ h4 K
短杆
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杆状: V. y) B( X9 ^9 A# {3 a
丝状
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菌体大小/μm: C& e9 u; O6 \" v$ Q! F
(0.3-0.8)×(0.6-1.0)) D& D3 i) A  l7 p, d% L
Φ0.3- @4 P$ g* v% C: u- ]  I; k* Y# T1 u
(0.5-0.8)×(1.3-5.0)
7 c5 ?4 C, S/ y( z0.2×(6-60)
& ?- g2 Q# i, r* Z
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G
# P  u; `: s! n6 R2 U" F2 |! TG' p- E' b3 D1 q3 P# M5 v
G, Q" P5 k: X% V- x$ V
G
  N2 Y. [; A2 f# I* d4 u
- D5 S; Q, ?. g初步鉴定; b; e+ N4 @4 i# A" |
黄杆菌属
  x" h2 h) |3 n( r% A+ X' r# \微球菌属
. N1 ]' ~: t9 |5 R' }8 Q% u5 v假单胞菌属3 w6 J+ n, P# F- j, Y: Z5 I9 O4 M
酵母菌属
7 r5 m5 g& t4 u5 ?4 T2.2 生长条件正交试验  ZL1,ZL2菌株按设定的正交试验方案进行试验,测定其剩余含油量,以降解油量作为考察指标,计算结果见表2、表3。分析极差值R可以看出:ZL1菌的R温度为128,ZL2菌的R温度为73,均为最大极差值,说明温度是影响降解效果的主要因素。25℃ZL1菌降解机油能力较强;油质量浓度越低降解效果越好;pH值为7时,降解效果最好,说明ZL1菌适于在中性条件下生长。30℃ZL2菌降解机油能力较强;机油的质量浓度在368-767mg/L范围内对降解效果影响不大,以ρ(油)=574mg/L时降解效果最明显,还应进一步扩大试验的油含量范围以确定油含量对ZL2菌降解能力的影响;pH值在4-8范围内对降解效果的影响也不显著,其中PH值为6时降解效果最好,说明ZL2菌较适于在中性偏酸条件下生长。2.3 降解能力试验  向1L油质量浓度为270mg/L培养液中投加5g湿菌体进行间歇培养,考察ZLI,ZLZ菌的降解能力,结果见图1。由含油量与培养时间关系曲线可以看出:ZL1,ZL2菌被加人含油培养基后很快适应环境,随着培养时间的增长,含油量不断下降。ZL1菌在30h左右去除率达到最大,后含油量下降缓慢,到60h左右曲线趋于平直;ZL2菌在20h左右去除率达最大,48h左右曲线趋于平直。曲线说明ZL1,ZL2菌适应能力较强,ZL1菌在0-60h内生长旺盛对机油的去除率可达67.9%,ZL2菌在0-48h内生长旺盛,对机油的去除率高达76.2%,试验后期降解曲线趋于平直,含油量基本不再变化,可能是由于机油中的一些重组分难于降解的原因。 1 U8 n$ f) y1 ]4 g/ a

7 I7 K" r- t- F2 p4 `7 z; j3 结论 " \9 B4 k7 }$ x$ e
  ①石油污染土壤较适于做高效石油降解菌驯化菌源。筛选到两株高效机油降解菌ZL1,ZL2。通过正交试验得出ZL1黄杆菌属适于在25℃,油的质量浓度在424mg/L左右,中性条件下生长。ZL2微球菌属适于在 30℃,油的质量浓度在574mg/L左右,中性偏酸条件下生长。  ②温度对ZL1,ZL2菌的机油降解能力影响较大。ZL2菌的PH值、机油浓度适应范围较广,有较好的应用前景。  ③ZL1,ZL2菌对初始机油质量浓度为270mg/L培养液的去除率分别达到67.9%和76.2%,混合菌株的降解效果有待进一步研究。
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  作者简介:刘勤亚(1977-),女,河北石家庄人,环境工程专业硕士在读。
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