微生物絮凝剂的制备及对炼化废水处理工业应用研究

论文摘要

本论文首先制备微生物絮凝剂,采用小型气浮设备模拟工业废水处理的气浮段,考察各水力条件对絮凝效果的影响;利用原生质体融合技术提高微生物絮凝剂的絮凝活性,研究微生物絮凝剂产生菌KJ-10原生质体形成和再生条件、与石油降解菌进行原生质体融合和融合菌株发酵絮凝条件;最后,分析微生物絮凝剂的工业可行性。微生物絮凝剂KJ-10成分分析研究表明:提纯后絮凝剂为乳白色絮状物质,提取率约为6.98g/L;微生物絮凝剂的热稳定性比较好;絮凝剂在pH为4-9范围内保持良好的絮凝稳定性;絮凝剂中多糖浓度为0.54mg/mL。实验采用小型静态气浮测试仪模拟工业中气浮阶段,当废水水质酸性或碱性时,絮凝效果要高于中性环境下;在10℃-60℃范围内,微生物絮凝剂的絮凝活性随着温度的升高而增大;处理石化废水的最佳微生物絮凝剂投加量为0.04-0.06mL/300mL,CaCl2加入量为3mL/300mL;正交实验结果表明,最优操作条件为:水温50℃、pH8.0、絮凝剂投加量0.06mL。KJ-10原生质体形成和再生的最优条件为:以1%接种量在CM液体培养基中活化12h,酶解前加入5mol·L-1甘氨酸处理12h,酶浓度0.1mg·mL-1,37℃水浴酶解120min,并涂布以蔗糖为稳定剂的再生平板。原生质体形成率与再生率分别能达到93.5%,20.5%。经原生质体融合实验筛选得到RH-21融合菌株,COD去除率、石油降解率分别为28.1%、65.1%。RH-21最优发酵条件:蔗糖作为有机碳源,碳氮源组合为:蔗糖10g/L,乳糖9g/L,硝酸铵0.8g/L,蛋白胨0.8g/L,酵母膏0.2g/L,培养温度30℃,投加量0.5%-1%,摇床培养液初始pH值中性,摇床转速140r.min-1。RH-21最优絮凝条件:接种量0.02-0.07mL/150mL,pH5.5-10.5,CaCl25%,随着温度的升高絮凝效果越好。经分析,微生物絮凝剂应用于工业生产是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 微生物絮凝剂的概述
• 1.1.1 国外的研究现状
• 1.1.2 国内的研究现状
• 1.1.3 微生物絮凝剂存在问题
• 1.1.4 生物絮凝剂的研究发展趋势
• 1.2 原生质体技术概述
• 1.2.1 原生质体技术的研究背景
• 1.2.2 原生质体的特点
• 1.2.3 原生质体制备的影响因素
• 1.2.4 原生质体的再生
• 1.2.5 原生质体技术发展前景
• 1.3 原生质体融合技术的研究进展
• 1.3.1 原生质体融合技术的应用
• 1.3.2 原生质体融合技术的发展前景
• 1.4 课题的研究目标、研究内容及意义
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 微生物絮凝剂提纯及成份分析
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种来源
• 2.1.2 实验器材
• 2.1.3 实验药品
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 提纯方法
• 2.2.2 糖含量分析方法
• 2.2.3 絮凝剂结构分析
• 2.3 实验结果
• 2.3.1 絮凝剂的提纯
• 2.3.2 絮凝剂的稳定性
• 2.3.3 絮凝剂多糖含量测定
• 2.3.4 絮凝剂结构测定
• 2.4 本章小结
• 第三章 生物絮凝剂絮凝炼化废水条件研究
• 3.1 实验仪器及药品
• 3.1.1 菌种来源
• 3.1.2 仪器设备
• 3.1.3 实验药品
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 废水水质指标测定方法
• 3.2.2 废水絮凝气浮实验
• 3.2.3 微生物絮凝剂絮凝效率影响因素的研究
• 3.2.4 三种絮凝剂絮凝效果比较
• 3.2.5 正交实验方法
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 废水p H 对絮凝效果的影响
• 3.3.2 废水温度对絮凝效果的影响
• 3.3.3 投加量对废水絮凝的影响
• 2 浓度对絮凝效果的影响'>3.3.4 CaCl₂浓度对絮凝效果的影响
• 3.3.5 三种絮凝剂絮凝效果比较结果
• 3.3.6 正交实验结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 絮凝剂产生菌原生质体制备和再生
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 菌种来源
• 4.1.2 仪器设备
• 4.1.3 实验药品
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 K J - 10 菌体活化方法
• 4.2.2 K J- 10 菌株生长曲线的测定OD 值法
• 4.2.3 原生质体的制备方法
• 4.2.4 原生质体的再生方法
• 4.2.5 原生质体制备和再生影响因素
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 K J- 10 菌生长曲线的绘制
• 4.3.2 KJ - 10 菌原生质体的制备与再生的影响因素
• 4.3.3 机械法与酶法制备、再生原生质体的比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 融合菌株筛选及发酵条件优化
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 菌种来源
• 5.1.2 实验设备及药品
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 原生质体灭活方法
• 5.2.2 原生质体融合方法
• 5.2.3 融合子筛选方法
• 5.2.4 融合子菌株发酵条件优化
• 5.3 实验结果
• 5.3.1 生长曲线的测定结果
• 5.3.2 原生质体的融合
• 5.3.3 融合菌株发酵条件优化结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 融合菌株絮凝条件优化及工业可行性
• 6.1 实验材料
• 6.1.1 实验设备
• 6.1.2 实验药品
• 6.2 实验方法
• 6.2.1 微生物絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响
• 6.2.2 废水pH 对絮凝效果的影响
• 2 浓度对絮凝效果的影响'>6.2.3 CaCl₂浓度对絮凝效果的影响
• 6.2.4 废水温度对絮凝效果的影响
• 6.2.5 正交实验方法
• 6.2.6 工业可行性分析方法
• 6.3 实验结果
• 6.3.1 絮凝剂投加量对废水絮凝效果的影响
• 6.3.2 废水pH 对废水絮凝效果的影响
• 2 浓度对絮凝效果的影响'>6.3.3 CaCl₂浓度对絮凝效果的影响
• 6.3.4 废水温度对絮凝效果的影响
• 6.3.5 正交实验结果
• 6.3.6 技术可行性
• 6.3.7 经济可行性
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢