油脂 废水 生物治理法

第21卷第3期1999年5月南京化工大学学报JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYVol.21No.3May1999研究简报油脂废水生物治理法*滕农1徐虹欧阳平凯(南京化工大学制药与生命科学学院,南京,210009)摘要用好气异氧菌、光合细菌和化能自养菌等3类菌株为菌种进行固体发酵培养,制备出生物除油菌剂。用自制的生物除油菌剂处理油脂废水,得出了废水处理的最佳工艺条件。关键词油脂废水生物除油菌剂化能异养菌光合细菌化能自养菌中图分类号X792含油废水是一种量大而面广的污染源,世界上每年至少有5000～10000万t油类通过各种途径进入水体。如何经济、快速、合理地处理油脂废水,解决环境污染问题,已成为一个亟待解决的社会问题。在油脂废水处理过程中,最常见的方法是生物处理法。本文对油脂废水处理中起重要作用的光合细菌、异养菌和自养菌等微生物进行了深入的研究,在了解各种菌株代谢路径的基础上,进行合理配伍组合,使几组菌株的代谢路径缔结为有序的油脂降解除臭耦合作用链。废水中的油脂通过异养菌产生的脂肪酶的作用分解为低级脂肪酸、醇类等低分子有机物,供光合细菌利用,使废水中的有机物得以进一步降解[1～4],而硫杆菌、硝化细菌则能及时消除油脂废水或固态油脂产生的恶臭[5]。本文以好气异氧菌、光合细菌和化能自养菌等3类菌株为菌种进行固体发酵培养,以脂肪酶酶活和活菌数为考察指标,制备出6#生物除油菌剂。用6#生物除油菌剂处理油脂废水,在不同的条件下考察其处理效果,得出用生物除油菌剂处理油脂废水的最佳工艺条件,并取得了较好的除油效果。1材料和方法1.1菌株(均为实验室保藏种)1.1.1好气异氧菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis);荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)。1.1.2光合细菌球形红假单胞菌(Rhodopseudomonassphaeroides);沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonapalustris)。1.1.3化能自养菌排硫杆菌(Thiobacillusthioparus);氧化硫杆菌(Thiobacillusthiooxicans);亚硝化单胞菌(nitro-somonaseuropaea);球形硝化杆菌(Nitrobactersphaeroides)。1.2培养基主要成分及培养条件[6]好气异氧菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基,光合细胞培养采用红螺菌培养基,化能自养菌培养采用硫杆菌培养基、亚硝化假单胞菌培养基以及硝化杆菌培养基。发酵培养基为麸皮、玉米粉及少量无机盐。1.3废水来源南京化工大学食堂废水。1.4分析方法1.4.1活菌数的测定采用平板计数法测定活菌数。1.4.2脂肪酶酶活的测定用中和滴定法测定[7]。1.4.3化学需氧量(COD)的测定用重铬酸钾法测定。1.4.4动植物油的测定用质量法测定。1.4.5游离脂肪酸酸值的测定1现在南京电力环境保护科学研究所收稿日期:1998-12-10用中和滴定法测定[8]。1.4.6溶解氧值(DO值)的测定用YSI-59型溶解氧测定仪测定。2结果与讨论2.1生物除油菌剂的制备以好气异氧菌、光合细菌和化能自养菌等3类菌株为菌种进行固体发酵培养,用温热气流烘干后得6#生物除油菌剂产品,其脂肪酶酶活为146.7u/g,活菌数为7×108个/g。2.2曝气量对生物除油菌剂处理油脂废水效果的影响南京化工大学食堂油脂废水色泽为土黄色,油腻,有异味。取500mL于锥形瓶中摇匀后,调节鼓泡器气量进行曝气,不同曝气量下废水中溶解氧(DO值)的测定结果见表1。各取500mL油脂废水于锥形瓶中,分别加入200mg/L活化后的6#生物除油菌剂,并与空白样进行对照,调节不同曝气量进行曝气,30℃下光照条件下反应40h后,其结果见表2。从表中可以看出,中量曝气时,COD和油值的去除率最高,COD值的去除率为83.6%,油脂的去除率为93.1%。这是由于废水中通入的微细气泡量增加,气液相的接触面积增大,从而减少氧传递过程的阻力,同时能使菌体均匀地悬浮于废水中,有利于营养物质的吸收和代谢物的分散。当曝气量增至最大时,油值去除率变化不大,但COD的去除率反而有所降低,这说明微生物的生长和代谢都有一最适氧浓度,氧浓度过高,反而会抑制菌体的生长和代谢。同时,经生物除油菌剂处理后油脂废水中的异味明显消失,由此可以看出,生物除油菌剂在消除异味方面有一定的效果。表1不同曝气量下废水中溶解氧(DO)值的测定Table1Theoxygensolubleondifferentbubbleamount曝气量不曝气微量曝气中量曝气大量曝气DO值/mg·L-10.650.801.252.50表2曝气量对用生物除油菌剂处理油脂废水效果的影响Table2Eff