混合耐冷菌处理冬季伊通河水中污染物的实验研究

摘要

本论文以延吉和龙市某天然冷水泉为微生物源，经筛选、分离、纯化、鉴定，得到了三种细菌（Pseudomonas fragi、Pseudomonas lundensis、Pseudomonas koreensis）和三种真菌（Uncultured Trichosporon clone IBT4A-K2、geotrichum CBS121.22、Rhodotorula sp.AL-S1 isolate AL-S1-43），并通过实验考察了其对河道水中COD、TP和氨氮的处理效果，且选用的三种细菌是首次被应用于污水处理中。
　　论文中以纯化的六种菌为原料，采用海藻酸钠包埋，制备了一系列特定改性的混合菌颗粒，对混合悬浮菌处理河道水效果与固定化颗粒处理河道水效果进行了比较研究。混合悬浮菌处理河道水实验中，对悬浮菌的组合方式、菌体的投加比例以及细胞静息时间进行了探讨;在固定化颗粒处理河道水实验中，对固定化颗粒的投加比例、制备条件及三种固定化颗粒对污水的去除效果进行了研究。
　　经过实验研究，可以得到:(1)混合悬浮耐冷菌的最佳组合方式为六种菌的全混合;(2)混合悬浮耐冷菌的最佳实验条件为混合菌静息96h、混合菌液投加量为5％的全混合。(3)最佳条件下混合耐冷菌对河道水中COD的最大去除率为83.53％，TP的最大去除率为47.45％，氨氮的最大去除率为71.79％。(4)三种固定化方法中海藻酸钠包埋细粒径活性炭与混合菌处理废水的效果最优，其对污水中COD的最大去除率可达87.72％，TP的最大去除率为53.05％，氨氮的最大去除率为93.51％。结果发现，六种菌的混合菌处理河道水中污染物的效果最优;海藻酸钠、活性炭及混合菌的共同使用对河道水污染物的去除效果好;固定化混合菌比游离态混合菌对河道水中的COD去除率提高了4个百分点，TP去除率提高了6个百分点，氨氮去除率提高了22个百分点。可见，游离菌经固定化后对污染物的去除效果更好。
　　本论文的研究对于寒冷地区污水的处理具有重要意义，并为后续学者研究从未被应用于污水处理中的三种假单胞菌奠定了良好的基础，对于研究固定化微生物与游离微生物对污染物的处理效果的比较同样具有重要参考价值。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 我国水资源概况

1．1．1 我国水资源污染现状

1．1．2 我国水资源处理现状

1．2 伊通河水资源概况

1．2．1 伊通河概况

1．2．2 伊通河水污染现状

1．2．3 伊通河水处理现状

1．3 生活污水常用的处理方法

1．3．1 物理方法

1．3．2 化学方法

1．3．3 物理化学方法

1．3．4 生物方法

1．4 低温微生物

1．4．1 低温微生物的生态分布及分类

1．4．2 耐冷菌的适冷机制

1．4．3 耐冷微生物在污水处理中的应用

1．5 低温对微生物的影响

1．6 固定化微生物技术

1．6．1 固定化微生物技术在国内外的研究进展

1．6．2 微生物固定化方法

1．7 低温菌在国内外的研究现状

1．8 选题依据及研究意义和展望

1．9 创新点

第二章 实验材料与方法

2．1 实验仪器及药品

2．1．1 实验药品

2．1．2 实验设备

2．2 实验材料

2．2．1 实验菌株

2．2．2 实验所用污水

2．2．3 培养基的配制

2．2．4 溶液的配制

2．2．5 水质指标的选择

2．3 实验方法

2．3．1 混合耐冷菌生长曲线的测定

2．3．2 水质分析方法(用表)

第三章 混合菌实验温度的选取、菌株驯化及固定化颗粒的制备

3．1 混合耐冷菌处理水温度的选取实验

3．2 混合耐冷菌的耐冷驯化实验

3．3 菌体固定化包埋颗粒的制备

3．3．1 海藻酸钠包埋混合耐冷菌颗粒(M1)的制备

3．3．2 海藻酸钠包埋活性炭与混合菌颗粒的制备

3．4 结果与讨论

3．4．1 温度对混合菌生长速率的影响

3．3．2 活性炭粒径大小对固定化颗粒的影响

3．5 本章小结

第四章 混合悬浮菌处理伊通河水实验研究

4．1 混合悬浮菌最佳投加比例的确定

4．2 混合悬浮菌静息时间的确定

4．2．1 未静息全混合悬浮耐冷菌污水处理实验

4．2．2 静息48h全混合悬浮耐冷菌处理污水实验

4．2．3 静息48h混合悬浮耐冷菌(X7、X11、Z7、Z10)污水处理实验

4．2．4 静息96h混合悬浮耐冷菌(X7、X11、Z7、Z10)污水处理实验

4．3 混合悬浮耐冷菌最优组合的选定

4．3．1 静息48h全混合悬浮菌污水处理实验

4．3．2 静息48h混合悬浮耐冷菌(X6、X7、Z6、Z7)污水处理实验

4．3．3 静息48h混合悬浮耐冷菌(X6、X11、Z6、Z10)污水处理实验

4．3．4 静息48h混合悬浮菌(X7、X11、Z7、Z10)污水处理实验

4．4 最佳条件下混合悬浮耐冷菌处理伊通河水实验

4．5 结果与讨论

4．5．1 混合菌不同投加比例对COD降解率的影响

4．5．2 静息时间对混和悬浮耐冷菌处理水实验结果的影响

4．5．3 四种组合悬浮菌组合方式对COD去除率的影响

4．5．4 四种组合悬浮菌组合方式对TP去除率的影响

4．5．5 四种组合悬浮菌组合方式对氨氮去除率的影响

4．5．6 最佳组合的选定

4．6 本章小结

第五章 固定化混合耐冷菌处理伊通河水实验研究

5．1 固定化颗粒最佳投加比例的确定及最佳固定化颗粒的选择

5．1．1 固定化颗粒M1最佳投加比的确定

5．1．2 固定化颗粒M2最佳投加比例的确定

5．1．3 固定化颗粒M3最佳投加比例的确定

5．1．4 最佳固定化颗粒的选择

5．2 最佳条件下固定化颗粒处理伊通河水实验

5．3 结果与讨论

5．3．1 活性炭对固定化颗粒去除污染物的影响

5．3．2 活性炭粒径大小对固定化颗粒去除污染物的影响

5．3．3 最佳固定化条件与最佳悬浮菌条件对污染物去除效率的比较

5．4 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

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