枯草芽孢杆菌的固定化及其净水效果的研究

论文摘要

本课题是探索枯草芽孢杆菌的固定化方法以及其对人工模拟污水净化效果的研究。所取得的主要结果如下:1.运用麦麸对枯草芽孢杆菌进行固体培养,得到枯草芽孢杆菌固体菌剂,活菌数为3×1010cfu/g。使用聚丙烯纤维无纺布对固体菌剂进行包埋,得到包埋菌剂。2.对包埋菌剂中枯草芽孢杆菌的释放规律进行试验。枯草芽孢杆菌起始菌数为80亿,经过6-8h后水体中总菌数与布包中留有菌的总和菌量达到最大,约360亿,为起始菌量的4.5倍。随后布包与水体中的菌数缓慢减少,在48h后逐渐趋于稳定,整个系统中总菌量维持在140亿左右,然后缓慢下降,5天以后,系统总菌数为80亿,相当于起始添加的菌量。包埋菌剂具有很好的缓释菌体的效果,延长菌体的作用时间。3.通过人工模拟污水试验对包埋菌剂与非包埋菌剂进行了净水效果的对比研究,结果表明:增氧条件下,对低浓度模拟污水进行实验,发现各个不同投菌浓度间没有很大的差异,包埋菌剂与非包埋菌剂间的差别也不大;高浓度模拟污水实验发现,7.5×105cfu/ml的投菌浓度的净水效果相对较好,且包埋菌剂的水体CODMn的去除效果较非包埋菌剂有优势;连续补充有机质的水体实验表明,包埋菌剂较非包埋菌剂可以更持久地发挥净水作用,降解有机质的速度也较快;静置条件下,包埋菌剂的净水效果明显好于非包埋菌剂。包埋菌剂48h后CODMn去除率可达75.22%,而直接投放非包埋菌剂受到溶氧较大限制,48h后CODMn去除率仅为40.21%。4.为了给枯草芽孢杆菌挂膜实验提供依据,对其发酵产多糖进行了优化实验。实验表明,3%蔗糖,1%硫酸铵,0.5%的牛肉膏配比产多糖量最多,产多糖可达2mg/L以上,枯草芽孢杆菌OD600可达3.16。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略名词表
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国湖库、河流污染现状
• 1.1.2 养殖水体环境污染状况
• 1.2 微生物净水技术在水环境治理上应用
• 1.2.1 在湖泊景观水治理上的应用
• 1.2.2 在水产养殖环境控制上的应用
• 1.2.3 微生物净水技术特点和优势
• 1.2.4 微生物净水技术在实际应用中存在问题
• 1.3 微生物固定化技术
• 1.3.1 微生物固定化载体
• 1.3.2 微生物固定化方法
• 1.3.3 水体净化中常用的微生物固定化方法
• 1.3.4 固定化微生物技术在水体净化中的应用实例
• 1.3.5 微生物固定化技术存在的问题及展望
• 1.4 研究目的及意义
• 2 实验材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要仪器设备
• 2.1.2 实验菌株及材料
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 培养基
• 2.1.5 实验水样
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 枯草芽孢杆菌包埋菌剂的制备
• 2.2.2 包埋菌剂中菌体的释放规律试验
• 2.2.3 增氧条件下包埋菌剂与非包埋菌剂净水效果对比试验
• 2.2.4 静置条件下包埋菌剂与非包埋菌剂净水效果对比试验
• 2.2.5 发酵产多糖培养基优化实验
• 3 结果与分析
• 3.1 枯草芽孢杆菌包埋菌剂
• 3.2 包埋菌剂枯草芽孢杆菌的释放规律
• 3.3 增氧条件下包埋菌剂与非包埋菌剂净水效果对比结果
• 3.3.1 高浓度模拟污水净水效果对比结果
• 3.3.2 低浓度模拟污水净水效果对比结果
• 3.3.3 连续添加有机质净水效果对比结果
• 3.4 静置条件下包埋菌剂与非包埋菌剂净水效果对比结果
• Mn)的去除效果'>3.4.1 对高锰酸盐指数(Permanganate Index，COD_Mn)的去除效果
• 3.4.2 溶氧值的变化
• 3.4.3 pH值的变化
• 3.5 多糖的标准曲线
• 3.6 发酵产多糖培养基配比的优化结果
• 3.6.1 枯草芽孢杆菌发酵产多糖有机质组分优化预实验结果
• 3.6.2 枯草芽孢杆菌发酵产多糖培养基优化
• 3.6.3 蔗糖与硫酸铵配比产多糖优化结果
• 3.6.4 添加有机质提高菌量优化结果
• 4 小结
• 4.1 聚丙烯无纺布包埋方法
• 4.1.1 包埋菌剂的包埋效率
• 4.1.2 包埋菌剂对水质的净化效果
• 4.2 枯草芽孢杆菌发酵产多糖的优化结果
• 5 讨论
• 5.1 聚丙烯纤维无纺布包埋菌剂的优势及特点
• 5.2 枯草芽孢杆菌发酵产胞外多糖培养基配比优化
• 5.3 对实验方法的讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录