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石化源污水中混合酚细菌降解过程及机理研究

作　者: 亓瑞倩
导　师: 崔占峰；肖梓军
学　校: 中国石油大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 酚类混合物含酚废水微生物降解
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

酚类化合物作为重要的工业原料和很多工业企业生产的副产物,具有使用范围广、对环境危害性大的特点,成为常见的工业污染物。在所有酚类污染物的排放源中,石化污水是最严重的排放源之一。含酚废水的处理方法较多,生物法以其经济有效且无二次污染的特点,越来越受到重视。由于含酚废水的难降解特性,寻找高效的降解菌种成为一个重要的研究问题。目前的研究主要集中在利用微生物降解单一目标的酚类化合物,这过度的简化了实际状态,因为废水中的酚类常常成分复杂,且各成分之间存在相互影响。基于以上问题,本文研究了微生物降解混合酚类的过程及机理。本研究利用传统的富集、筛选、纯化的方法,从受含酚废水污染的土壤中筛选出了8种酚类化合物的10株降解菌。研究10株降解菌对混合酚类的降解发现,假单胞菌XQ23具有最好的降解能力。能在24小时内降解除2,6-二甲基酚和2,4,6-三甲基酚外的其余10种混合酚,总降解量为400 mg/L。而在单一酚的降解实验中,菌株XQ23能在10小时内分别降解350 mg/L的苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、3-乙基苯酚、2,3-二甲基苯酚和3,4-二甲基苯酚,部分降解2,5-二甲基苯酚,但不能降解3,5-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚和2,4,6-三甲基苯酚。实验说明各酚类化合物混合后,促进了菌株XQ23对3,5-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚和2,5-二甲基苯酚的降解。同时实验也检测了菌株XQ23对实际粗酚产品和实验室模拟粗酚产品的降解,表明模拟粗酚可以很好的模拟实际粗酚样品的降解情况。通过16s rDNA序列分析和系统发育分析,鉴定10株降解菌中7株属于假单胞菌属,2株属于鞘氨醇杆菌属,1株属于芽孢杆菌属,降解能力与菌种的分类无必然联系。实验对菌株XQ23的温度、pH值、溶解氧、盐度、传代系数等特性进行了研究,结果表明菌株XQ23为好氧菌,盐度的耐受度较好,在42.40 g/L的高盐浓度下依然能较好生长。最适温度为30℃,最适pH值为6。在丰富培养基中连续传代12代后,对酚类化合物的降解性能没有改变。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-20
  1.1 酚类化合物的性质及危害  10-11
  1.2 含酚废水的来源  11-13
  1.3 含酚废水处理方法  13-16
    1.3.1 萃取法  14
    1.3.2 化学氧化法  14-15
    1.3.3 活性污泥法  15
    1.3.4 生物膜法  15-16
    1.3.5 厌氧生物处理技术  16
    1.3.6 生物强化技术  16
  1.4 生物降解含酚废水的研究进展  16-18
  1.5 本论文的背景和意义  18-19
  1.6 研究内容  19-20
第二章混合酚测定方法的建立及酚降解菌的筛选  20-29
  2.1 材料和方法  20-26
    2.1.1 实验试剂及培养基  20-21
    2.1.2 实验仪器  21
    2.1.3 混合酚测定方法的建立  21-24
    2.1.4 目的菌种的富集培养  24-25
    2.1.5 目的菌种的分离纯化  25-26
    2.1.6 菌种的复筛  26
  2.2 结果  26-28
    2.2.1 酚的标准曲线  26-27
    2.2.2 菌种筛选结果  27-28
  2.3 小结  28-29
第三章酚降解菌的鉴定、保藏和降解特性研究  29-38
  3.1 材料和方法  29-32
    3.1.1 实验试剂和培养基  29
    3.1.2 实验仪器  29-30
    3.1.3 菌株的鉴定  30-31
    3.1.4 菌株的保藏  31-32
    3.1.5 菌株对混合酚的降解实验  32
  3.2 结果  32-37
    3.2.1 菌株的形态观察  32-33
    3.2.2 菌株的16s rDNA 序列分析  33
    3.2.3 系统发育分析  33-35
    3.2.4 菌株的保藏  35
    3.2.5 菌株对混合酚的降解性能  35-37
  3.3 小结  37-38
第四章菌株XQ23的降解特性研究  38-46
  4.1 材料与方法  38-40
    4.1.1 实验菌株  38
    4.1.2 实验试剂和培养基  38-39
    4.1.3 制备液体种子的方法和培养条件  39
    4.1.4 干重标准曲线建立  39
    4.1.5 生长曲线及降解曲线  39-40
    4.1.6 分析方法  40
  4.2 结果  40-45
    4.2.1 干重标准曲线  40-41
    4.2.2 菌株XQ23 对单一酚的降解特性  41-42
    4.2.3 菌株XQ23 对混合酚的降解特性  42-44
    4.2.4 菌株XQ23 对工业粗酚的降解特性  44
    4.2.5 菌株XQ23 对模拟粗酚的降解特性  44-45
  4.3 小结  45-46
第五章菌株XQ23的操作条件优化  46-53
  5.1 材料和方法  46-48
    5.1.1 实验菌株  46
    5.1.2 实验试剂和培养基  46-47
    5.1.3 液体种子的培养方法和培养条件  47
    5.1.4 生长曲线的测定  47
    5.1.5 操作条件优化  47-48
    5.1.6 传代数对菌株XQ23 降解性能的影响  48
    5.1.7 分析方法  48
  5.2 结果与讨论  48-52
    5.2.1 最佳培养时间  48
    5.2.2 温度对菌株XQ23 生长的影响  48-49
    5.2.3 pH 值对菌株XQ23 生长的影响  49-50
    5.2.4 溶解氧对菌株XQ23 生长的影响  50
    5.2.5 盐度对菌株XQ23 生长的影响  50-51
    5.2.6 传代数对菌株XQ23 降解性能的影响  51-52
  5.3 小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-59
附录  59-66
攻读硕士学位期间研究成果  66-67
致谢  67

石化源污水中混合酚细菌降解过程及机理研究

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