絮凝剂产生菌培养条件的研究及在废水处理中的应用

第25卷第3期2008年6月生物学杂志JOURNALOFBIOLOGYV01．25No．3Jun，2008絮凝剂产生菌培养条件的研究及在废水处理中的应用鲍立宁，洪桂云，宋礼华(1安徽建筑工业学院环境工程学院，合肥230601；2安徽农业大学生命科学学院，合肥230036；3．安徽安科生物工程集团(股份)有限公司，合肥230088)摘要：通过菌种富集、分离、纯化，从含有大量微生物茵群的土壤和活性污泥中筛选到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的絮凝剂产生茵，将其命名为B23。通过研究该菌株在不同培养时间的生长情况和发酵液的絮凝活性。从而得出发酵液絮凝活性与茵体生长量呈正相关。通过对该菌株培养条件的研究表明，在培养时间为24h、培养温度为30~C、培养基初始pH值为8．0，以葡萄糖为碳源、(NH4)2s04为氮源时，发酵液絮凝活性最强。用B23菌株所产絮凝剂处理废水后，废水中COD的去除率为62．48％，SS的去除率为84．47％，表明该菌株有良好的实际应用前景。关键词：微生物絮凝剂；絮凝活性；培养条件；废水处理中图分类号：X172文献标识码：A文章编号：1008—9632(2008)03—0021—03微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝活性的有机物质，其主要优点是絮凝效果好，使用量少安全无毒，不会影响应用水体的质量即无二次污染，且沉降的污泥极易降解。此外还具有种类多、微生物生长快、易于扩大培养和实现工业化生产等优点，因而具有广阔的应用前景。自20世纪70年代初，国外就对微生物絮凝剂进行了研究。1986年Kurane等人，采用从自然界分离出的红球菌属微生物Rhodococcuserythropolis的S一1菌株，用特定培养基及培养条件制成絮凝剂NOC一1，并将其用于畜产废水、砖场生产废水、膨胀污泥处理等都取得了很好的效果，被认为是目前发现的最好的微生物絮凝剂。迄今为止，微生物絮凝剂的开发还主要停留在实验室研究阶段，未见大规模的工业应用。因此，有必要进行系统的基础研究，开发高效廉价的微生物絮凝剂，使微生物絮凝剂在废水处理中得到日益广泛的应用。1材料与方法1．1菌种来源分别以肥沃土壤、活性污泥作为菌种来源。1．2培养基分离培养基：牛肉膏蛋白胨培养基；筛选(发酵)培养基：葡糖酵母培养基。1．3产絮凝剂菌株的筛选1．3．1富集将土壤悬液和活性污泥上清液各lmL接种至含100mL培养基的三角瓶中，于30℃、120r／min振荡培养72h。将培养72h的菌液取lOmL后转入新鲜培养基培养，如此重复几次，直到菌液絮凝活性稳定为止。1．3．2分离将富集培养基稀释后在固体培养基上进行平板划线分离，得到单菌落，分别转入试管斜面中编号保存。1．3．3初筛和复筛将分离得到的菌株分别转入液体培养基中30℃、120r／min振荡培养48h后，以高岭土悬浊液为模拟废水，目测分离菌株对高岭土悬浊液的絮凝活性，初步筛选出絮凝活性较好的菌株。将初筛菌株进行多次平行发酵培养，分别测定其絮凝活性，从而筛选出稳定性较好、絮凝活性最高的菌株。1．4絮凝活性的测定絮凝活性用絮凝率来表征。在lOOmL比色管中加入93mL4g／L的高岭土悬浊液、5mL1％的CaC1，及2mL发酵液上清液，上下颠倒20次后静置lOmin，取70～80mL处上清液，用分光光度法于波长为660nm处测其吸光度，同时以蒸馏水代替发酵液作对照实验。絮凝率的计算公式如下：收稿日期：2008—03—3l；修回日期：2008—04—22作者简介：鲍立宁，女，讲师，博士研究生，研究方向：水污染控制、环境微生物。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50478065)；安徽省教育厅自然科学资助项目(KJ2007BO17)；安徽省重点科研计划资助项目(07021012)；安徽建筑工业学院资助项目(2007jx3)21维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第3期2008年6月生物学杂志JOURNALOFBIOLOGYVo1．25No．3Jun，2008絮凝率(％)=(A—B)／A×100％式中：A对照上清液660nm处的吸光度B样品上清液660nm处的吸光度1．5絮凝剂产生菌培养条件的研究1．5．1絮凝剂产生菌生长曲线的测定将筛选菌株接种至装有lOOmL液体培养基的250mL三角瓶中，在30oC、120r／min条件下培养，定时取样分析培养液的OD值和絮凝率，分析菌体生长与絮凝剂产生之间的相关性。1．5．2培养温度对絮凝活性的影响将筛选菌株接种于液体培养基中，保持培养温度分别为20℃、30℃、37℃、45℃，并于120r／min的振荡培养箱中培养24h后测定絮凝率。1．5．3培养基初始pH值对絮凝活性的影响将菌株分别接种于初始pH值为4、5、6、7、8、9、10的液体培养基中，于30℃、120r／