_白腐菌处理草浆造纸废水研究

收稿日期:2005-02-25(修改稿)本项目为山东省优秀中青年科学家奖励基金项目(02BS041)资助。作者简介:李雪芝,女,工程师;主要从事资源微生物及植物纤维资源化利用等方面的研究。＊通讯联系人:赵建,E-mail:zhaojian@sdu.edu.cn白腐菌处理草浆造纸废水研究李雪芝赵建＊阎飞刘巧曲音波(山东大学微生物技术国家重点实验室,山东济南,250100)摘要:利用8株不同的白腐菌处理造纸废水,通过考察其对废水CODCr值、色度、pH值等指标的影响,优选出一株处理效果最好的白腐菌L02。进一步对菌株L02处理造纸废水时较适宜的工艺条件(处理时间、反应温度、废水初始浓度和pH值、通氧量等)进行了优化。结果表明,白腐菌L02可以直接应用于造纸废水的处理,可大幅度降低废水CODCr含量(降低84%以上)和废水的色度(降低93%以上),并可以降低废水的pH值,显示出了良好的工业化应用前景。关键词:白腐菌;造纸废水;处理;CODCr中图分类号:X793文献标识码:A文章编号:1000-6842(2005)01-0088-04现阶段,我国造纸工业的废水污染问题仍十分严重,随着环境法规的日益严格,进一步研究和寻找新型的有效治理造纸废水污染的方法和途径,对废水进行更有效地外部治理,具有重要的现实意义和研究价值。目前造纸企业主要采用物化和生物处理等方法处理废水,其中生物处理方法已被广泛采用,但主要采用活性污泥法进行处理,应用的微生物主要以细菌为主。由于白腐菌具有很强的降解木质素的能力,且与其他生物特别是细菌相比,具有降解污染物较彻底、可通过自身的系统调节(如产生自由基、调节环境pH值等)抑制其他微生物的生长、对污染物的降解主要在细胞外进行、避免了有毒污染物对细胞的毒害、可忍受高浓度有毒污染物、降解底物具有非专一性、对水溶性和水不溶性的污染物均可降解、对营养物的要求不高、可利用农业废弃物等廉价营养源进行大量培养等优点,因而在环境治理中具有很高的利用价值,并引起了广泛关注。目前,利用白腐菌处理漂白废水的研究已有报道[1-3],并已开始进行白腐菌等木素降解菌对废水中氯酚类等难降解有机污染物的生物降解转化研究,及对氯代芳香化合物生物降解性能与其化学结构之间相关关系的研究[4-8]。但目前大多数研究成果都处于实验室研究阶段,在进一步选育高效抗性白腐菌菌株,并将其有效应用于造纸废水处理方面仍需要作大量的工作。本文利用自行选育的白腐菌处理草浆造纸废水,研究了处理条件对最终处理效果的影响,希望为进一步对菌株的驯化选育和连续处理废水实验提供参考。1实验1.1材料实验用白腐菌株,包括从自然界中由担子菌的子实体经分离纯化得来的白腐菌和本实验室收藏的部分菌株。造纸废水取自山东省某造纸厂,为部分草浆烧碱法蒸煮黑液和次氯酸盐漂白废水的混合物。1.2实验方法1.2.1菌种的培养(1)培养基斜面培养基:土豆汁200g,葡萄糖20g,琼脂15～20g,定容至1000mL。种子培养基:麸皮15g,葡萄糖5g,(NH4)2SO42g,Na2HPO43g,KH2PO42g,MgSO4·7H2O0.2g,NaCl0.1g,pH值自然,废水10%,共1000mL。(2)接种首先将斜面培养的菌种用接种铲铲取1cm见方的一小块菌体,放入种子培养基中,并用接种铲将其打碎。在28～30℃,160r/min条件下培养5～7天。然后将菌液尽量倒出,尽量多地保留菌体。1.2.2废水处理300mL三角瓶中装50mL废水,吸取10mL上述培养好的菌体接种到灭菌后的废水(废水中添加了少88TransactionsofChinaPulpandPaper中国造纸学报Vol.20,No.1,2005量营养物)中,在摇床上培养处理到规定的时间。1.3分析方法废水CODCr的测定采用重铬酸钾法[9];废水经过过滤后,按CPPA标准法测定废水色度[10];废水pH值测定在上海产ZD-2型pH计上进行。2结果与讨论2.1不同白腐菌株对造纸废水的处理效果比较不同菌株对废水的处理效果会有所不同,因此,本文首先就不同来源的菌株对造纸废水的处理效果进行了研究,希望优选出可用于造纸废水处理的高效优良菌株。由于利用生物处理,一般而言,废水的BOD含量能得到有效降低(一般在90%以上),故实验中,主要从废水的CODCr、色度和pH值等3个指标的变化来考察不同白腐菌处理造纸废水效果之间的差别。几种白腐菌处理废水的效果见表1。表1不同白腐菌处理对造纸废水CODCr、色度和pH值的影响菌株CODCr/mg·L-1色度pH值处理后降幅＊/%处理后降幅＊/%处理后LZ-2308943.1916818-7.257LZ-62479722.291187524.287LZ-72394624.96147925.687LZ-82279728.