微生物絮凝剂及细胞融合技术处理印染废水的研究

摘要

印染废水色度高、有机物浓度高、可生化性差，故处理成本高，且难以达标排放。本研究在高效复合菌群的基础上，首次利用PEG细胞融合技术构建融合子菌株，降解处理印染废水。 从印染厂排水口污泥中培养筛选到8株具有高絮凝活性的菌株，经两两复合得到28种不同组合的复合菌群，将最优复合菌群命名为DXFH-1。通过正交实验得出DXFH-1产MBF的最佳培养条件为：接种量1.5 ml/50ml发酵培养基，pH 7.0，温度30℃，摇床转速160rpm。在此条件下DXFH-1的絮凝率为90.2％。 利用DXFH-1所产MBF处理印染废水。通过正交实验确定去除CODcr和色度的最优条件为：100ml印染废水加入MBF 2.0ml，1％CaCl2 5.5ml，pH 10.0，摇匀后静置30min。在该优化条件下，CODcr从730.50mg/L降至242.67 mg/L，去除率达66.8％：色度从220.0降至37.6，脱色率达82.9％。去除CODcr和色度的动力学方程分别为： 单纯依靠DXFH-1处理，试验废水未能达标排放。研究采用细胞融合技术对DXFH-1进行改良，以提高对印染废水的处理效果。通过PEG细胞融合技术，得到一株稳定的融合子，命名为DXRH-1。 利用DXRH-1降解DXFH-1处理后的印染废水。通过正交实验确定降解CODcr的最优条件为：接种量5.5ml，废水pH 6.5，温度30℃、摇床转速160rpm。在该最优条件下，经72h降解，废水CODcr由242.67mg/L降至92.24mg/L，去除率达62.0％。CODcr降解动力学方程为： 研究表明：先后经复合菌群DXFH-1所产MBF和融合子菌株DXRH-1的降解处理，试验印染废水的CODcr由730.50mg/L降至92.24mg/L，色度由220.0降至37.6，达到纺织染整工业水污染物排放标准(GB 4287-92)的一级排放标准。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章文献综述

1.1引言

1.2印染废水污染现状

1.2.1印染废水来源

1.2.2印染废水的特点

1.2.3印染废水的危害

1.2.4印染废水水处理方法

1.3微生物絮凝剂

1.3.1微生物絮凝剂的特点

1.3.2微生物絮凝剂的研究现状

1.3.3微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用

1.4微生物复合菌群

1.4.1复合菌群技术的的概念及特点

1.4.2复合菌群技术在印染废水中的应用

1.5细胞融合技术

1.5.1细胞融合的产生和发展

1.5.2细胞融合的方法

1.5.3细胞融合技术在环境工程中的应用

1.6本课题的研究内容和目的

1.7本课题技术路线

第2章高絮凝活性菌株的筛选和复合菌群的构建

2.1引言

2.2实验仪器设备与材料

2.2.1主要实验仪器设备

2.2.2实验材料

2.3实验原理

2.4分析项目和方法

2.5实验内容和方法

2.5.1菌株的富集

2.5.2菌株的分离纯化

2.5.3纯菌株的浅层发酵培养

2.5.4比浊法测定微生物的生长状况

2.5.5产微生物絮凝剂优良菌的筛选方法

2.5.6构建复合菌群

2.5.7复合菌群培养条件优化实验

2.5.8菌种的初步鉴定

2.6结果与讨论

2.6.1单菌筛选结果

2.6.2单菌株生长情况

2.6.3产絮凝剂菌种的筛选结果

2.6.4复筛结果

2.6.5构建复合菌群

2.6.6复合菌群DXFH-1培养条件优化

2.6.7 正交实验

2.6.8菌种的初步鉴定结果

2.7小结

第3章复合菌群DXFH-1应用于印染废水实验

3.1引言

3.2实验设备仪器及材料

3.2.1主要实验设备仪器

3.2.2实验材料

3.3实验原理

3.4分析项目和方法

3.5实验方法

3.6结果与讨论

3.6.1 DXFH-1所产MBF对印染废水的絮凝实验

3.6.2正交实验

3.6.3絮凝过程实验及絮凝动力学研究

3.6.4复合菌群DXFH-1降解印染废水实验

3.7 小结

第4章原生质体细胞融合构建融合子菌株

4.1引言

4.2实验设备仪器及材料

4.2.1主要实验设备仪器

4.2.2实验材料

4.3实验步骤及原理

4.3.1亲本菌株酶解前的预处理

4.3.2原生质体制备

4.3.3原生质体再生

4.3.4原生质体的灭活

4.3.5原生质体PEG融合

4.3.6融合子检出

4.3.7融合子稳定性检验及优良菌株筛选

4.4分析项目和方法

4.5实验步骤及方法

4.5.1培养基和试剂的配制

4.5.2生长曲线测定

4.5.3预处理

4.5.4原生质体制备

4.5.5原生质体形成率与再生率计算方法

4.5.6原生质体的灭活方法

4.5.7原生质体融合及融合子初筛

4.5.8融合子复筛及其稳定性检验

4.5.9融合子单细胞浅层发酵培养

4.6结果与分析

4.6.1 DXRT-2和DXGS-1生长曲线

4.6.2 DXRT-2原生质体制备和再生影响因素分析

4.6.3 DXRT-2原生质体制备和再生正交实验

4.6.4 DXGS-1原生质体制备及再生影响因素分析

4.6.5 DXGS-1原生质体制备及再生正交实验

4.6.6原生质体灭活及其灭活时间确定

4.6.7原生质体融合及融合子初筛结果

4.6.8融合子传代稳定性及复筛结果

4.7 小结

第5章融合子菌株DXRH-1降解印染废水实验

5.1引言

5.2实验设备仪器及材料

5.2.1主要实验设备仪器

5.2.2实验材料

5.3实验原理

5.4分析项目和方法

5.5实验内容和方法

5.5.1融合子菌株DXRH-1生长曲线测定

5.5.2 DXRH-1降解印染废水应用试验

5.6结果与分析

5.6.1融合子菌株DXRH-1生长情况

5.6.2 DXRH-1降解印染废水影响因素分析

5.6.3正交实验

5.6.4 DXRH-1降解废水实验及动力学研究

5.7小结

第6章结论与建议

6.1结论

6.2建议

6.2.1微生物絮凝剂方面

6.2.2细胞融合方面

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果