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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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# S5 Y( O: D6 F2 w9 J  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03
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3 O( U. b2 f9 d- \6 [# s# i7 N3 ?! v& V9 k3 f0 u7 V
  中图分类号:X703   文献标识码:A   文章编号:1009-2455(200)06-0032-03
8 ^8 c# c  h3 i) m& O/ _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)
. c4 e  q& H8 V8 \- i% R/ w3 W  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
( W8 g0 x/ p0 d( ]# W  ^* }" C3 H  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。
6 a3 z9 f8 w4 o2 z1 材料与方法
; o! g  G0 e  Y7 B" L1.1 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。 6 c# C0 T* K. H+ O5 o1 `' K
表1  ZL1菌株正交试验方案及试验结果
: j( V* m2 @, g0 c. X9 Q6 d1 l  Y# ]3 g& B, ]2 O
6 t+ p6 A! P1 A3 O! A9 P1 M7 u

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/ f) S; @6 H& Y# E, }表2  ZL2菌株正交试验方案及试验结果 ) N& [" M* Z/ @) D' w
9 p8 C( i0 @6 _$ L# T: Z

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降解测量ρ(油)/(mg.L-1)
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255 p9 Q1 \6 g) y2 T% G; h0 j' h2 f
574
- D0 |1 e- h+ p3 F6.0
3 K3 n% ~7 S8 H/ n2 X0 T267
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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。 5 \- R# `" v- M4 ^
2 结果分析
; _1 Q; P$ ]( p8 l2.1 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。
5 x7 \% j6 Q; ?. m) A$ l表3  4株机油降解菌形态特征 * B3 R, B* |& L/ B* a& @

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ZL3
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菌落颜色4 {6 |5 Z3 y5 h# I3 j% t- ^
粉红
7 n5 p! S* o7 f3 `9 {7 T淡黄5 f& X" l* u! \$ c  Q
淡黄! s5 z2 Z* u$ }: v. {+ E! b
粉红" {0 k0 T7 a+ n  h( H# K& }

1 J: ^( A# m; a% G菌落形态) ^. _* `9 l; y+ r
不透明,微隆起,全缘,) q) ]) E- W. a/ \
半透明,圆形
/ E7 x# c' y# k  B0 R! `半透明,圆形,隆起,
" h+ ~) {, [5 B% y9 H4 L, ]不透明,米粒状突起,' O2 F1 y% y$ T( C0 g
5 v- w: b, q* V1 |& x1 O, ~
 " @" w. C/ U; Y9 U  `/ ^6 V1 f# T
光滑,有光泽
" f2 _& T7 o) j8 }  R5 a4 i光滑,较干燥: q& u& A1 s& i2 c* Q
光滑,有光泽
" n4 e" k# K+ O3 O1 Q% o- j较湿润
5 ^; f9 ~: T( j1 Z, f2 I
9 L9 `# A" q- m4 b( U0 b菌体形态: ?- P8 z) _1 D, C6 ?( S! ~
短杆
: H) p1 E: d2 E0 s0 G( y球形; n. c6 u( z1 Z, _# a
杆状
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1 E6 k  z0 @1 r菌体大小/μm9 T' n# @  l7 j! f: \
(0.3-0.8)×(0.6-1.0)# R2 ~0 f( d2 k, B
Φ0.30 ], Q; i. [/ N8 C: p9 z+ }0 a. t# y
(0.5-0.8)×(1.3-5.0)
1 n- g$ T* W- B% A0.2×(6-60)
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  O$ W/ l1 O0 j% X初步鉴定  l7 L3 z- X$ }8 s3 p2 |& a) _* O+ d
黄杆菌属& {% m" n* w8 D* @$ \6 E+ g
微球菌属
( _" |. |+ N3 K" e& X假单胞菌属& g* y9 u' t& t1 C; w9 {( p
酵母菌属: p8 O4 o5 y. x. S
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。
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. P9 p% f/ H. M. z" q3 结论
/ M4 q$ c! w" F& W* P' ~  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。0 R8 P6 n. h% u

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