具有产絮凝剂功能的复合菌群处理啤酒废水的研究

浏览

利用生态位分离的原理,将多株MBF产生菌进行双株混合培养得到一组复合菌群(NCS4+BAF1),经优化培养实验,其所产MBF的絮凝效率达到95.7%,此复合菌群处理啤酒废水,7h后CODcr去除率达到81.5%。
微生物絮凝剂(MicrobialFlocculant),简称MBF,是由微生物产生,可使水体中的悬浮颗粒,菌体细胞及胶体粒子凝聚、沉淀的一类次生代谢产物,主要含有糖蛋白、多糖、蛋白质纤维素和DNA等物质[1,2],与传统的无机和有机合成高分子絮凝剂相比,MBF具有易于高效絮凝、易被微生物降解,无二次污染等优点,具有良好的发展前景。目前国内对具有产MBF和处理废水双重功能复合菌群的研究涉及较少,本文在复合菌群产MBF和处理啤酒废水方面进行了试验研究。
1 实验材料与方法
1.1材料
菌种来源于南昌大学水处理实验室BAF反应器的C塔内活性污泥。废水来源于江西南昌亚洲啤酒厂废水处理车间,水质参数:CODcr为1508.8mg/L,pH为11.6。
1.2实验方法
1.2.1MBF制备
无菌操作条件下,挑取斜面培养基上的菌苔,接种至150ml锥形瓶装的50ml发酵培养基中,在摇床培养箱中于30℃,160rpm条件下培养72h后,将发酵液在离心机中4000rpm下离心20分钟,离心上清液即为MBF。
1.2.2MBF絮凝率的测定
向100ml比色管中加入0.4g高岭土,3ml1%CaCl2和2mlMBF,然后加蒸馏水至100m,l盖上磨口塞,将比色管作10个上下的自然翻转,转速以每次翻转时气泡上升完毕为准,翻转结束后,静置5min。取比色管中50ml处的处理液,用723型分光光度计在550nm的波长下测定吸光度(A)。同时以2ml新鲜发酵培养基代替MBF,其它操作条件完全相同的实验作为对照,测其吸光度(B)。絮凝率E计算式如下:E=(B-A)?B×100%。
1.2.3废水处理实验
将复合菌群接入啤酒废水中,探讨PH、接种量、摇床转速等因素对处理效果的影响。
2 实验结果
2.1复合菌群的构建
将从活性污泥中筛选到的5株MBF产生菌,按照1:1的比例进行双株混合培养试验,测定其所产MBF的絮凝率,构建出比单一菌群产生更高絮凝活性MBF的复合菌群(NCS4+BAF1),其所产MBF的絮凝率达到89.5%,而单一菌群NCS4和BAF1在相同条件下单独培养时,所产MBF的絮凝率分别为35.2%和53.8%。由此表明,这两种菌株之间出现了恰当的生态位分离,并发生协同效应,微生物的代谢活性充分发挥,提高了产MBF的能力。
2.2复合菌群产MBF正交实验
为优化产MBF的培养条件,根据菌株较适宜的生长条件,选取摇床转速、pH值和复合菌群培养液的接种量三个因素进行正交实验L9(33),结果见表1。

可以看出,各因素对产MBF的效果影响程度依次:pH值、接种量、转速。最佳产MBF的培养条件为:接种量0.5m,l转速140rpm,调pH值至7,其絮凝效率为95.7%。
2.3复合菌群处理啤酒废水
考虑啤酒废水实际水质情况,为节省调节系统PH的成本,选择在碱性环境进行正交实验。选取系统PH、摇床转速和接种量三个因素进行正交实验L9(33),7h后测CODcr,计算CODcr去除率,结果见表2。

可以看出,各因素对处理啤酒废水的效果影响程度依次为:系统pH值、接种量、转速。最佳处理工艺为:接种量1.5m,l转速140rpm,调pH值至9。其COD-cr去除率达到81.5%。
3 结论及建议
3.1构建出的复合菌群(NCS4+BAF1)所产MBF絮凝率较单一菌株有很大的提高,达到95.7%,说明它们之间出现了生态位的分离,形成了有效微生物群。3.2该复合菌群能在碱性条件下,对啤酒废水有良好的去除CODcr效果,7h后CODCr去除率达到81.5%。

相关文章