处理β-内酰胺环类抗生素生产废水效应菌株的研究

论文摘要

由于目前β-内酰胺环类抗生素生产存在着原料利用率低、提炼纯度低等诸多问题,从而导致生产废水中有机物、残留抗生素及其中间代谢产物含量过高,生物毒性很大,极大的影响了该类废水的生物处理效果。为了更有效率的处理β-内酰胺环类抗生素废水,降低废水中的有机物含量。本实验采用β-内酰胺环类抗生素废水制作分离培养基,从活性污泥中分离筛选出有抗生素存在的环境中对废水中有机物有高效降解作用的效应菌株,并对效应菌株的最适作用条件进行了研究,以为生产实践借鉴。研究结果如下:1.从活性污泥中分离所得菌株,细菌占绝大多数、放线菌次之、未分离得到真菌,说明活性污泥中细菌占主体地位。2.分离得到4株对β-内酰胺环类抗生素废水中有机物有高效降解作用并对此类抗生素有相当耐受能力的细菌,它们分别属于埃希氏菌属（Escherichia）、不动杆菌属（Acinetobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）,可见细菌在该类废水治理中对有机物降解起主要的作用。3.效应菌株组合对有机物的降解能力,比单独加入各株菌时效果好,说明了好氧曝气处理抗生素生产废水是活性污泥中的各菌株协同作用的结果。其中含有B4菌株—不动杆菌属（Acinetobacter）的组合降解效力优于同等条件其他组,所以该菌为处理该种废水的强化菌,可进一步研究。4.通过正交试验,得出温度是对降解效果影响最大的因素,其次是通气量。而最佳作用条件为温度35℃、转速150 r·min-1、初始pH 7.0。β-内酰胺环类抗生素生产废水中磷含量相对匮乏,在实际的操作过程中可考虑向废水中添加适量磷元素,可提高废水中有机物去除率。5.在利用活性污泥处理含有不同浓度有机物的废水过程中,加入效应菌株组合的实验组有机物降解能力与对照组相比提高10%以上,并且整个活性污泥体系对有机物变化冲击的抵抗力增强。6.模拟反应器试验证明,加入高效菌株组合的活性污泥比对照组可提前24小时达到排放标准。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 抗生素生产废水环境污染现状和处理对策
• 1.2.1 抗生素生产所用原材料及动力消耗
• 1.2.2 抗生素生产废水的来源及特点
• 1.2.3 抗生素生产废水的处理方法
• 1.3 研究主要内容
• 1.4 研究的特色与创新
• 1.5 研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 废水水样采集以及主要指标测定
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 活性污泥中效应菌株的分离
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2.3 分离菌株的降解能力研究
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验方法
• 2.4 高效降解菌株抗生素耐受能力的研究
• 2.4.1 试验材料
• 2.4.2 试验方法
• 2.5 效应菌株的生态相关性研究
• 2.5.1 试验材料
• 2.5.2 试验方法
• 2.6 优选效应菌株组合
• 2.6.1 试验材料
• 2.6.2 试验方法
• 2.7 效应菌株组合最适作用条件的测定
• 2.7.1 试验材料
• 2.7.2 试验方法
• 2.8 磷元素添加对水样中有机物去除率的影响
• 2.8.1 试验材料
• 2.8.2 试验方法
• 2.9 效应菌株组合对含不同浓度有机物水样的净化效果
• 2.9.1 试验材料
• 2.9.2 试验方法
• 2.10 小型反应器模拟回归实验
• 2.10.1 试验材料
• 2.10.2 试验方法
• 2.11 效应菌株的初步鉴定
• 2.11.1 试验材料
• 2.11.2 试验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 废水水样采集以及主要指标测定结果
• 3.1.1 活性污泥
• 3.1.2 废水水样的主要指标测定结果
• 3.2 活性污泥中菌株分离结果
• 3.2.1 各菌株在水样培养基上的菌落形态
• 3.2.2 各菌株在水样培养基上的菌落数量
• 3.3 高效降解菌株的确定
• 3.4 高效降解菌株的抗生素耐受能力的结果
• 3.4.1 水样培养基菌株生长情况结果
• 3.4.2 高效降解菌株抗生素耐受能力的测定结果
• 3.4.3 高效降解菌株在有抗生素环境中有机物去除能力的测定结果
• 3.5 效应菌株间生态关系测定结果
• 3.6 优选效应菌株组合结果
• 3.7 效应菌株组合最适作用条件测定结果
• 3.7.1 最适温度的测定结果
• 3.7.2 最适摇床转数的测定结果
• 3.7.3 最适初始pH的测定结果
• 3.7.4 最适作用条件组合的测定结果
• 3.8 磷元素的添加对水样中有机物去除率的影响
• 3.9 效应菌株组合对含不同浓度有机物水样的净化效果
• 3.10 小型模拟反应器模拟回归实验结果
• 3.11 效应菌株的鉴定
• 4 讨论
• 4.1 效应菌株的分离与筛选
• 4.2 效应菌株组合的有机物去除
• 4.3 效应菌株的生态相关性
• 4.4 效应菌株的鉴定
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文