季铵盐生产废水耐受菌株的筛选培养及其应用研究

摘要

季铵盐化合物（Quaternary ammoniumcompounds，简称QACs）是阳离子表面活性剂的一种，是工业中采用的化学物质中极为重要的组成部分。针对季铵盐具有表面激活、无嗅、去垢、稳定、杀菌等特性，本研究选用成本低、效率高且无二次污染的微生物法对其进行处理。
　　针对QACs生产废水具有成分复杂，CODcr值高，毒性强、难被降解，而且排放量大等特点，研究选用Q AC s生产废水作为富集驯化培养的菌源；并且同时考虑到土壤中的微生物比较丰富，选用汾河土壤然后浇灌Q AC s生产废水进行污染,将其作为富集驯化培养的菌源。采用在培养基中慢慢增加Q AC s生产废水的比重的方法，驯化筛选出2种菌种且其对QACs生产废水具有较强耐受性；用这2种菌种对QACs生产废水进行处理实验，从QACs生产废水中筛选得到一株对QACs生产废水具有理想处理效果的好氧菌株FS-1。通过考查废水的CODcr的去除率确定菌体FS-1的最佳培养条件为：碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨、培养温度32℃、培养基pH值7左右（中性或偏酸性条件）、培养时间22h（菌体在培养基中的对数生长期），各影响因素对废水 CODcr的处理效果的影响大小为：培养温度>培养时间>培养基pH值；综合考虑处理效果与实际操作和运行成本等问题的关系，确定最佳的处理条件为：菌种投加量30mL/100 ml、处理温度24℃、降解时间18h（菌体在废水中的对数生长期）、废水初始pH值10左右（QACs生产废水的原pH值），各影响因素对废水CODcr处理效果的影响大小为：菌种投加量>降解时间>处理温度>废水初始pH值；将确定的最佳培养条件与处理条件作为一个处理周期，向同一个100ml的废水中重新投加菌液，三个周期后废水的CODcr由37200mg·L-1下降到4400mg·L-1，去除率为88.18％；在第四个处理周期后废水的CODcr由4400mg·L-1上升到6800mg·L-1，去除率为81.72%，最终确定菌种的最佳处理周期是三个周期。
　　通过观察菌落形态、革兰氏染色实验、接触酶实验初步鉴定FS-1属于假单胞菌属。该菌在培养的过程中分泌出大量的蓝绿色的粘液状的物质，并且形成细菌的粘液层，同时产生过氧化氢酶。
　　菌种FS-1对QACs生产废水的降解机理：微生物通过分解、合成等作用，将废水中有机物进行降解；利用微生物分泌的粘液层吸附废水中有机物或无机物，通过微生物絮凝作用对废水起到降解效果；菌种 FS-1细胞体内产生的过氧化氢酶利用过氧化氢，将废水中的有机物氧化分解成小分子有机物或彻底氧化成C O2和H2 O。
　　菌种处理废水的过程中具有其特点：无需对废水进行稀释以及再添加碳源和氮源、无机盐等营养成分，菌种培养周期以及菌种处理废水周期短，处理废水速度快，效果显著；菌种FS-1处理QACs生产废水处理成本低，成本预算为261.6元/吨。
　　通过本实验的研究，利用优势菌种处理Q AC s生产废水获得了较好的处理效果，同时为在实际生产中应用微生物方法处理Q AC s生产废水提供了一定的理论与实际基础。

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目录

1 绪 论

1.1. 课题研究的背景和意义

1.2 季铵盐生产废水的处理技术

1.3课题研究的主要内容

2 实 验 方 案

2.1 实验药品与仪器

2.2 研究课题的学术构想与思路

2.3 研究方法及实施方案

2.4 试验中用到的主要检测方法

3 处理季铵盐生产废水的优势菌种的筛选

3.1 菌种的来源

3.2 培养基的配方与制备

3.3 菌种的富集驯化培养

3.4 菌种的分离纯化

3.5 优势菌的筛选

4 优势菌种处理Q ACs生产废水的效果影响因素研究

4.1菌种培养条件对处理效果的影响

4.2废水处理条件对处理效果的影响

4.4 成本预算

5菌种鉴定及反应机理研究

5.1 菌种鉴定

5.2 反应机理研究

6结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢