微生物处理机油污染废水研究

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　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
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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　　中图分类号：X703 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（200）06－0032－03
2 ]) t* [# z: [) u) V  yAn 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)
- ]4 X% M& K3 q# l　　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
　　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。
1 材料与方法
0 O% ?$ x( n* y5 l; a2 Z$ [8 p1．1 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。
表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
0 i. @3 I9 p' K



分组号
# C& O( p) Y4 k3 H7 g因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
" |' T3 [% f: O0 T降解测量ρ（油）/（mg.L-1)

# G" @) C, L* o8 c9 `# i温度/
ρ（油）/（mg.L-1)
$ [( q, q2 N- n( G% B) MpH值

1
& D# r6 E, x6 g: a. q8 A25
424
/ A8 R% ]0 B9 o& |: X/ R- l3 P5.0
192
232
% a% h& z, e1 h+ y# T1 u' _2 s
; X. V( S, m/ c* M2
25
' V* \3 O" Z( A% D# K/ g7 `" X680
7.0
* O6 B3 A. l1 b+ _416
+ ~6 |7 [1 F6 T7 [& H& {264
5 t4 ]' Z" ^. J5 v# H9 B9 m
3
25
824
9.0
630
7 e8 `8 N( P- j" L194
1 e, x+ i8 q. F' q( _
) ?: _5 N6 A) D3 W; G1 m$ C4
30
- c3 e2 K3 E9 ]" O$ t* p% q- N2 s: b5 Z6 A424
7.0
220
9 p5 W! F$ X$ Q+ c$ ^/ b204
8 ^6 Y0 F, z) z  N' W7 Z; V3 ]  p
/ v  @+ W% w- M7 K9 u5
30
9 Z7 E5 |( f" M680
/ i/ h$ C+ R, V9.0
507
173

6
1 M8 Q  x% f1 v5 S# T3 f1 ?7 L30
$ H3 C6 V9 T2 `824
5.0
' g; A. a: ~, k, F. c+ S654
% Q% g3 s" i& e5 N170

& K" q0 L# Z) g6 d& l( Q7
35
424
9.0
6 G$ w: u& X/ F+ S0 a6 a2 D3 L297
127
# I; P) ]$ Y0 _
# o) P  H$ ~$ z3 J( j3 L8
1 U& s5 }( b2 o: H9 U35
680
5.0
+ U5 Q7 x2 W6 _) t5 L: F# ]8 B569
111
8 b( v) \% g) D, S; F9 W
9
35
. ?1 F! i/ s2 m3 C* _1 k) D# ^! d824
1 F$ E- ?8 M- D# a: ]7.0
# T# `' a# L$ }- Q7 [755
. o5 w& O' o9 @7 ~0 e+ `/ X69

K1
690
4 ]) x9 }# h6 F' P, o6 J* U& y  n563
4 A/ b& @7 y: x3 t  S1 K# j0 X513
' q; S/ V& r& X+ L2 L　
" y1 [& Q: C  a# y* B　

1 T4 p& ~; p# ]# A9 FK2
6 j2 a" [! h# K3 {: @* v547
548
" ^) E1 \& {9 z* e: G537
0 M1 U9 k  X3 x: J% l: o. p: s" u　
　

K3
+ Y2 i7 k; ^2 T! x+ C# G+ h1 ?2 |% i307
& A- ^* B/ @, y! X/ x433
' ]9 V: T$ N5 Y1 `494
　
9 `4 K+ V' [: [3 U　

K1
230
. o$ J: U+ @. _: f' S  Y188
171
　
3 \. F0 t) ]) ?8 n/ ]" p　
) v* x- j0 y9 _. }1 U. }3 K
K2
& W9 |( x1 ?1 {* N- I# v182
183
5 e7 u% E" g3 [) n- ]179
+ R: O* F8 m3 `　
. Y8 p/ H2 D3 p" ]' B  x　

! ?& f9 h! I4 [5 b+ DK3
$ D) R# c1 ]( H( x7 [1 v! p: Y' @102
144
165
　
　
! Y  v5 ~" S1 X; T9 I' D) E
R
' S3 w, O! p" @, L. y) ~128
44
1 _& y7 l$ n$ ^# u' R0 q8 V14
　
! F" I7 O1 d+ S1 E　
表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果



3 u5 A1 b. a( \7 g
分组号
因素
测定结果ρ（油）/（mg.L-1)
9 k9 e; O  Z1 Z9 F# }0 f+ _$ V降解测量ρ（油）/（mg.L-1)
. k7 _- h% R/ r+ l9 b" ?
' A2 N3 Y; y. S0 E( @4 B9 H温度/
# f: N  c" Z( Q5 q$ Aρ（油）/（mg.L-1)
$ V# ~( r) D9 z' B$ kpH值
, T0 C; [( S- Q8 |- y
  Y7 j% P: S+ h0 {0 r1
25
- v* _  {+ d' o7 [" ?2 E368
4.0
69
299

2
; u* r. n! l2 f. n! A25
8 U5 P5 ]1 {. n, t8 F574
3 _+ W; K4 |9 ^" n/ Z, N6.0
267
307

2 v0 q  k; P6 z- M3
- x0 P& f! V+ S. j) z. s25
7 H+ Y' `- p; S) Q0 l767
- @5 H- A$ E) e8.0
, M- f0 v6 F' Z479
288
8 v0 G, N( T+ c( F2 x8 a- v
3 W! D; b/ L. q* s. k4
30
/ h+ m( E9 P% q8 y* W! n7 Q368
6.0
354
" c8 k# o; R' N6 L# ~, @# `314

5
30
574
; k3 i& m( i- L9 A8.0
% {" F/ L8 Y3 P296
  [# e, g% |6 o9 z1 i3 U278
  j3 o5 M* l$ Q) z0 v/ |' I
6
2 ^; `! v( V. Q' @6 w1 N1 Y* W! U30
767
4.0
5 r' d5 @4 {. U" G4 o462
305

7
35
: ?1 t5 l; v+ u' @3 u368
8.0
6 y- E/ x% B4 H3 u142
226

8
35
574
4.0
) \' j: Z7 M7 n+ V342
232

6 c" n( ~% U5 I7 @3 R/ ~) C% }9
35
5 h+ M8 l2 L' ]* A& k7 }5 k767
- r/ ?, V$ N( N# }6.0
0 E" c- W) w6 h; }548
: Z  n$ D1 Z1 e" l+ J& J219

/ j1 m& l( P0 x2 J8 F' G2 A# p- W' mK1
824
  H0 E/ [8 Y" H+ w6 x+ ^769
9 c. `8 l6 U; e9 O4 ^' B$ Q8 b6 I766
6 _& j8 }- Q- I$ Y& k0 a+ |　
4 e& V, r& J  {6 l　

* @  b8 K! h; A/ H  EK2
897
817
' N" B9 N$ U% N4 H# u( d! J840
　
' y  [( q' j7 N, w+ a　
& M$ v) \( p  g7 a! c+ R5 a! T
K3
+ Q# _# A" k1 ^. [9 V9 }0 R677
% g1 w: k  o3 c0 a( O812
0 c* A7 E8 ~0 V- [% r792
　
* f8 V6 ?* O$ Y　
0 J4 ~" l3 J# w8 ?
K1
8 g6 V8 e/ R/ L" A' o7 k275
3 A+ \6 ^, @, `  V- X" `2 U256
; C$ m- P, G% E9 T' }  q# H255
　
7 O2 @( N7 B4 H- w; q3 R" Y* \　

# {% F; r# \5 dK2
1 S5 b7 |2 L  c% z3 L- |2 p. f$ B299
+ b5 I' W" L/ r0 A5 V272
280
. q; O7 o6 i, v, ]$ @　
　

K3
) j1 e1 F0 k; ]* i+ k( S0 w226
271
264
　
8 N( N% p% v. t% {1 V5 L　

0 c, p% n9 u4 C5 fR
73
0 U  L" }2 X4 g+ a' @2 w7 e16
' f& ~$ Z* @( ]! D! e( G- T$ K+ b: A% i25
9 X" @( K- W* ^/ a: S% O, e　
+ K: T/ w: V8 a" h: a% ?2 |" ~7 b　
8 h- \  i5 l# \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。
2 结果分析
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。
表3  4株机油降解菌形态特征

4 I: E) T0 e& U& u  i; E" X) Q
( M( m! m* h* Z( E, a9 p+ r
. Z5 d. t5 Y) m& c1 \
! k: a1 ~% H$ \4 L形态特征
, ?" J3 N+ E  g% kZL1
ZL2
ZL3
ZL4

菌落颜色
粉红
淡黄
8 s1 B! D( T7 T4 Y2 V2 P: P2 h8 w淡黄
/ u1 V2 a* d9 G3 G& s* v7 Z粉红
" x$ p$ H7 ]2 T1 X) T- d
3 c" {+ b. Y. [0 l菌落形态
不透明，微隆起，全缘，
半透明，圆形
6 g, \7 |2 V! O% A! ?6 l半透明，圆形，隆起，
) \' t" S- u1 Y2 L; e4 A3 c不透明，米粒状突起，
2 }5 w: [/ c+ t: J$ g6 {1 T( [3 t
　
光滑，有光泽
) ^; i* V7 d$ d4 }  ?; h, p  X7 J光滑，较干燥
光滑，有光泽
8 B" r& _# M0 V) y- D7 @较湿润

; c# Y$ b! E# d! _菌体形态
短杆
球形
杆状
丝状
; }% A: y% ?/ J0 i
菌体大小/μm
  G1 y) j# {1 t, f$ z& w, _. @' l（0.3-0.8)×(0.6-1.0）
! u. v/ H: i; j/ m. m) VΦ0.3
（0.5-0.8)×(1.3-5.0)
0.2×(6-60)

) l9 H' \; d$ j9 ?0 ^7 p2 s革兰氏染色
G
' W! H% r, T% t' z* fG
G
G
4 g8 k7 Q' F& q
' q8 Q8 Y! f' |* V2 @: r初步鉴定
黄杆菌属
! y7 q+ i8 _3 ?8 l+ @5 n微球菌属
假单胞菌属
酵母菌属
2．2 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。

( }/ r' c0 A3 ]7 ^( |- R3 结论
3 D- |5 M! \9 Z: a　　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。


* T8 O6 f$ I2 C( T# R/ b　　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。


& v. W4 |7 I3 @( k1 c5 t

& n3 z5 C  A  _8 W8 g1 a, c: J, t$ H
- M% r( U+ j  k* `
$ h! X( ^5 R" [, m5 {# {* J  E巩义市水处理材料厂始建于1995年，是专业生产水处理材料的综合性实体企业.我厂面对激烈的市场竞争所带来的机遇和挑战，正以崭新的经营模式和管理理念，打造“宇星”品牌，使其永远屹立于水处理领域的山巅之上。我们将以一流的聚丙烯酰胺和良好的服务笑迎八方亲朋，款待四海宾客。 公司具有先进的生产工艺和完善的检测手段，技术力量雄厚，管理科学化，长期以来，我厂本着“追求品质，尽善尽美”的企业经营理念，不断开发新产品，扩大企业规模。目前我厂主要产品有净水产品、环保产品等系列产品，广泛应用于电子、医药、化工、食品、酿造、电力、冶金、钢铁、煤气、纺织、印染、石油和城镇给排水等诸多领域的水处理。可靠的质量、完善的服务，赢的了广大用户的信赖。聚合氯化铝先后被建设部水处理质量监督监测中心监测和全国给排水标准委员会等单位鉴定，各项指标均达到部颁标准，并且品种多，规格全，欢迎您选购。企业宗旨是诚信，欢迎您到嵩山滤料来。
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