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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!

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- s* L9 G! m: ?  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03% F' F9 K" I2 H7 n
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9 v8 [. y$ I, E2 Z5 s  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03* t2 i4 B' S) @' F! n
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, Xuzhou 221008, China)
+ \* X$ k/ i% ~; ?  x  s; C; H  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 # R. D% `8 G5 d$ x! Y- N' f: R
  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。 & a+ v+ g  A9 H. c/ W
1 材料与方法
* m8 x8 f( _' b* p9 D1.1 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。
/ x% ~( x$ ^0 L$ I7 H表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
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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。 , w! D4 Y  t4 Q  i) K$ X
2 结果分析 2 J7 p3 ]; s8 R* X$ ^" J4 Y
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。 - r& E1 a  W* p
表3  4株机油降解菌形态特征
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形态特征
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淡黄
7 Y+ o8 _4 ]% S' X: R$ p粉红
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菌落形态
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半透明,圆形' g  Q% ?  c0 L
半透明,圆形,隆起,4 I! K' A7 P: W1 w
不透明,米粒状突起,
/ J* t, l5 B4 Y0 v% W8 Y% E5 J4 q7 A' e; \0 N  p
 
3 f, ?: P; F, @; a9 b  A. |光滑,有光泽2 c% P/ P& a3 n/ s2 |3 E( L7 `
光滑,较干燥' u2 s0 q8 T( x* C( k
光滑,有光泽
, B3 {5 c9 @6 j, w3 J( b. {0 U, m; p较湿润
3 @0 o) [2 k3 w7 l/ s, P
% W- t: q  T7 v8 T* u' K+ U菌体形态
: Y3 n/ w2 R! D0 m短杆3 `4 _3 H: s. |* {: p" C
球形9 O" Y4 T( ]: [
杆状, h  k7 \$ z6 _6 L! ?
丝状
% L6 K/ i. `+ U4 }  v2 ?# u# b, R& V- b! V4 v' [  j& T
菌体大小/μm4 g1 V, F2 O$ s' I2 H
(0.3-0.8)×(0.6-1.0)
' r' x& m- c4 TΦ0.37 v& V9 q3 l$ d7 o, K
(0.5-0.8)×(1.3-5.0)3 K9 h8 B' Z. d+ m7 K- C6 g
0.2×(6-60)
* ~  O6 b$ N3 X8 P& u& E$ s- l' ^
6 \) J4 Y; {7 t6 M. U革兰氏染色
6 p1 `. T1 O& [4 iG. t/ w+ F9 Q/ _1 B! u% @; A
G9 X5 M! A- r  O& v4 u
G: v. Y% W6 }* c/ m" W% M- h3 \
G" C5 {  M6 }4 A4 k3 o# s  b

" b7 ]1 z, L2 t! {初步鉴定
2 O! e3 E4 P3 f+ ~  s4 {+ V' Q* m! |黄杆菌属8 f5 M) E5 x" [& n6 x
微球菌属
0 }3 s; y3 ?3 Z) y6 X# g假单胞菌属; {- v/ k) R- O& n$ p5 T
酵母菌属
+ w; {9 n' ^' b* G" L/ ?+ Y* U2.2 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。 % A5 q0 s: I3 J- a( R9 r; `

; ~1 b. C" T1 B3 结论 & X! v* K$ M# z: s
  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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7 D+ z& m0 R! q  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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