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高浓度焦化有机废水高效降解菌筛选及生长特性研究

作　者: 皇甫尚旻
导　师: 蔡昌凤
学　校: 安徽工程大学
专　业: 微生物
关键词: 焦化废水降解率优势菌菌株筛选生长曲线紫外诱变等离子诱变
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

焦化废水成分复杂,其中含有大量的有毒有害物质,采用常规的生物处理,出水水质无法达标,采用物理或化学法处理,处理费用较高。在现有的各种焦化废水处理技术中,利用优势菌的生物强化技术,已显示其独特的作用。从马鞍山马钢焦化废水废水处理厂二沉池的污泥中及附近的两种土样中进行筛选,分离出13种菌群(W1,W2,W3,W4,W5,N1,N2,N3,N4,Z1,Z2,Z3,Z4)。扩大培养后,通过比较菌群在提高浓度的焦化废水的培养基中生长情况,筛选耐受性较强的菌群(W3,W4,W5,N3,N4,Z3,),再在培养基中逐步加大焦化废水的比例进行驯化培养。针对驯化后的菌群进行焦化废水降解率的测定,再筛选出降解率高的菌群(W4,W3,N3,Z3),之后对筛选出的菌群进行分离纯化(W4×10-4, W4×10-5,W4×10-6,Z3×10-4,Z3×10-5,Z3×10-6)后,测定其对焦化废水的降解率,从中复筛出两种优势菌株(W3-3,Z3-3),对优势菌生长特性进行初步实验研究。复筛结果表明,优势菌株W4-3,Z3-3对焦化废水有机物的降解率较大。进一步测定在不同温度、PH、投加量对菌株有机物去除率的影响,得出W4-3菌株在35℃,pH为9,投加量在1：33的情况下生长最佳,Z3-3菌株在35℃,pH为9,投加量在1：50的情况下生长最佳。在最佳条件下测定其生长曲线,研究高效菌种的生长特性。实验结果表明：不同菌种、不同条件对COD的降解率的不同,筛选出高效的菌种和调节最佳的环境因子,可以有效提高COD的去除率。将优势菌进行等离子诱变和紫外诱变,考察物理诱变对菌降解高浓度焦化废水COD的能力的影响。研究最佳的诱变条件,筛选出高效菌并与出发菌进行比较。等离子诱变能产生正突变,提高高浓度焦化废水优势菌对焦化废水的降解能力,对于研究高浓度有机焦化废水优势菌有极大的帮助。采用优化实验和正交实验对优势菌进行紫外诱变,通过测定得出焦化废水优势菌在紫外诱变下降解率有一定的变化。正交诱变实验表明照射时间的影响最大,其次是菌种和照射距离。其最佳诱变条件是W4在10cm高度下,诱变20s,降解率提高到59.74%；Z3在10cm高度下,诱变40s,降解率提高到22.27%。紫外诱变对提高菌种对焦化废水的降解能力的效果不是很稳定。本文通过从焦化污水处理站被污染的泥土中筛选处理焦化废水优势菌,并与焦化污水处理站污泥比较,以获得对焦化废水毒性有较强的耐受性同时具有较强降解性能的优势菌,确定处理焦化废水的菌种及优势菌的最适生长条件,并进行紫外、等离子诱变的研究,探寻最佳的菌种诱变条件。对焦化废水处理技术的提高改进起到了有力推动。

全文目录

摘要 5-7Abstract 7-13引言 13-14第1章绪论 14-21 1.1 选题意义、研究目的、研究内容 14-15 1.2 国内外焦化废水处理高效菌的研究现状 15-19 1.2.1 焦化废水的特征 15 1.2.2 焦化废水处理 15-17 1.2.3 焦化废水处理高效菌的研究现状 17-18 1.2.4 微生物物理诱变研究进展 18-19 1.2.5 存在问题 19 1.3 小结 19-21第2章优势菌筛选实验 21-40 2.1 实验器材 21 2.2 水样、试剂和培养基 21-23 2.2.1 实验样品说明 21-22 2.2.2 主要试剂 22-23 2.2.3 培养基 23 2.3 试验方法 23-27 2.3.1 菌种的提取和驯化 23-24 2.3.2 菌种的初筛 24 2.3.3 菌种的分离纯化与复筛 24-25 2.3.4 环境因子的确定和生长曲线测定 25 2.3.5 酶活的鉴定方法 25-27 2.4 优势菌筛选结果及分析 27-39 2.4.1 菌种的提取和驯化后对焦化废水毒性的耐受性 27-29 2.4.2 初筛的结果 29-30 2.4.3 分离纯化与复筛结果 30-33 2.4.3.1 分离纯化结果 30-31 2.4.3.2 复筛结果 31-33 2.4.4 环境因子的确定 33-37 2.4.4.1 温度的确定 33-34 2.4.4.2 pH值的确定 34-36 2.4.4.3 投加量的确定 36-37 2.4.5 生长特性与生理特性 37-39 2.4.5.1 生长曲线的测定 37-39 2.4.5.2 生理特性 39 2.5 小结 39-40第3章等离子诱变实验 40-49 3.1 实验方法 40-42 3.1.1 控制因素的选择 40-41 3.1.2 诱变方法 41 3.1.3 致死率的测定 41-42 3.1.4 诱变效果的评价 42 3.2 实验结果及分析 42-48 3.2.1 等离子诱变对象的确定 42-43 3.2.2 诱变时间与致死率的关系 43-44 3.2.3 诱变时间与降解率的关系 44-47 3.2.4 等离子诱变后的菌种形态 47-48 3.3 小结 48-49第4章紫外诱变实验 49-64 4.1 实验方法与实验设计 49-51 4.1.1 实验方法与诱变条件 49-50 4.1.2 诱变条件正交设计 50-51 4.1.3 诱变效果评价 51 4.2 实验结果及分析 51-64 4.2.1 紫外照射距离的影响 51-58 4.2.1.1 菌种的生长情况 52-53 4.2.1.2 照射距离对TTC酶活的影响 53-58 4.2.2 正交设计诱变实验结果 58-64第5章结论 64-66 5.1 优势菌筛选 64 5.2 等离子诱变 64 5.3 紫外诱变 64-65 5.4 展望 65-66参考文献 66-68附录 68-69攻读学位期间发表的学术论文目录 69-70致谢 70

高浓度焦化有机废水高效降解菌筛选及生长特性研究

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