-脱硫菌的培养驯化与降解硫化物性能的研究

第35卷第1期东北农业大学学报35(1):21～242004年2月JournalofNortheastAgriculturalUniversityFebruary2004文章编号1005-9369(2004)01-0021-04脱硫菌的培养驯化与降解硫化物性能的研究王帆,李淑芹,许景钢*(东北农业大学资环学院黑龙江哈尔滨150030)摘要:在有臭味的污泥中,经选择性培养基培养驯化高效降解S2-的脱硫菌。在温度为30℃,pH值为2～3,摇床转速为180r·min-1的条件下,分别对此脱硫菌的生长曲线、降解能力以及对液态S2-的降解规律进行试验。结果表明,驯化后的脱硫菌不仅对硫化物有很强的耐受能力,而且有较好的降解能力,这为下一步研究生物膜填料净化硫化氢臭气奠定了良好的基础。关键词:污泥;脱硫菌;降解;硫化物中图分类号:X512;X701.3文献标识码A恶臭污染是一种感知污染,它不仅给人的感觉器官以刺激,使人产生厌恶感,而且它含有的某些有害物质直接危害人体健康,所以恶臭污染已被认为是仅次于噪声的六大公害之一。恶臭物质尤其是含硫的恶臭物质(如H2S)来源广泛,毒性极大。例如许多污染处理厂通过生物处理废水,产生大量污泥,其臭味让人难以忍受。H2S为无色剧毒的气体,嗅阈值为4.1×10-10(摩尔比)。低浓度的H2S即有强烈恶臭的气味,以往对H2S的处理通常采用物理化学方法,但存在投资大、运行费用高、腐蚀性强、产生二次污染等缺点〔1〕。而生物法脱臭具有设备简单、能耗低、产生二次污染的可能性小等优点〔2〕,已成为国内外恶臭防治研究与应用中的主流方法〔3〕。而生物法最关键的技术是菌种的培养驯化。本试验就从这个方面着手,由污泥中培养驯化高效的嗜酸的脱硫菌,就其对S2-的去除能力进行研究,为下一步工程试验奠定了基础。1材料与方法1.1供试菌源某污水处理车间污泥。1.2脱硫菌的培养吸取一定体积污泥液置于一定量选择培养基收稿日期:2003-11-05基金项目:黑龙江省科技攻关项目(GC02C206)作者简介:王帆(1977-),女,黑龙江人,现为东北农业大学资源与环境学院环境生态专业研究生。*通讯作者中,于30℃摇瓶机(180r·min-1)中震荡培养3d后测其总悬浮物浓度(MLSS),选择MLSS已达到1000mg·L-1以上的培养液作为下一步的菌种液。1.3脱硫菌的驯化吸取上述一定体积培养液于Leathen培养液中,按10%的接种量进行接种,每天投加一定量的营养液(一定比例的N,P,K)和Na2S(以逐日递增的方式投加),并且每天用离心方式更换菌液,在充分曝气的条件下对微生物进行驯化,每日取样分析其中S2-的含量及菌量。驯化成熟后的菌种液分成三部分,一部分用于降解能力的测定;一部分用于降解规律的测定;另一部分用于脱硫菌的纯化。1.4脱硫菌的纯化在无菌操作下,取1mL驯化后的菌种液转移到新的培养液中,培养2～3d后,吸取0.50mL菌液转移到新的培养基中,如此反复约7～8次,每次接种量减少,而培养基中的细菌则越来越活化,数目增多,由于适用的培养基是加富培养基(又是选择培养基),随着不断移植,杂菌被慢慢淘汰,而得到比较纯的菌种液〔4〕。用透射电镜观察菌体形态。2结果与分析2.1脱硫菌的驯化效果由表1可知,随着S2-投加量的增加,该生化系统对S2-的去除率逐渐提高,到第4天时,该脱硫菌液的脱硫效率可到达90%左右,在5～7d内脱硫效率一直维持在98%左右,驯化同时,脱硫菌液颜色不断变化,由清亮的浅绿色依次变为浅黄色,褐色和棕红色,表明驯化成熟。表1脱硫菌的驯化效果Table1Theeffectofdomesticationofdesulfurizing-bacteriat=22℃累计时间Accumulativetime(d)投加S2-量CastingS2-amount(mg·L-1)余S2-量RemainingS2-(mg·L-1)脱硫效率Desulfurizingefficiency(%)126.6717.7233.60240.0018.6053.50382.0523.1671.774102.0710.6189.615123.072.91497.636143.591.91498.677164.101.75098.932.2脱硫菌生长曲线的测定见图1。图1脱硫菌的生长曲线Fig.1Growthcurveofdesulfurizing-bacteria由图1可知,脱硫菌的延滞期为3d,延滞期的出现是因为脱硫菌在接种到新鲜培养液后,一时还缺乏分解或催化有关底物的酶,或是缺乏充足的中间代谢物。为产生诱导或合成有关的中间代谢物,需要有一段时间适应新环境;指数期为3d,是脱硫菌适应环境后,细胞以几何级数速度分裂的一段,这个时期的菌体特性较一致、细胞成分平衡发展