正在加载图片...
D0I:10.13374/i.issnl00113.2007.06.027 第29卷第6期 北京科技大学学报 Vol.29 No.6 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2007 降解造纸废水木质素菌种的筛选鉴定及应用 林海陆钢张庆娜吕绿洲贾秀明 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要为了提高造纸废水生化处理效果，进行了降解造纸废水木质素菌种的筛选鉴定和应用实验·对从市政污水处理厂采 集的活性污泥样品进行培养、驯化、分离和鉴定等一系列实验，得到了能够降解木质素的生物降解菌，通过研究其生理生化特 性，确定该菌为白腐菌，属于短杆状，好氧型产碱菌·经革兰氏染色鉴定为革兰氏阳性菌·进一步驯化从中挑选出有较强降解 能力的菌种并进行实际废水环境下的应用实验，结果显示该菌对造纸废水C0D的去除率可达到80.9%. 关键词废水处理：造纸废水：木质素：白腐菌：筛选：驯化 分类号X172,X506 造纸行业是我国的一个支柱产业，目前年总产 1.2培养基 值超过3000万t,仅次于美、日两国，居世界第三 肉膏蛋白胨培养基可：专项培养基(gL-): 位，据1998年统计，全国制浆造纸工业年排废水量 KH2P041.0,NaH2P040.2,Mgs04·7H200.5, 为2.4×10°m3,约占全国工业废水排放总量的 VB1×10-3,CaC21×10-4,Fes04.7H200.1, 11%,其中C0Dc排放总量为321.4万t,为全国第 ZnS04.7H201×10-5,CS04.5H202×10-4,葡 一污染行业).造纸废水中含有大量木质素]. 萄糖1.0，洒石酸铵0.1：造纸废水培养基：成分为 木质素降解微生物在工程实际应用中有着广阔的前 液体专项培养基十造纸废水（取自河南淇县造纸 景，孙先锋、张志杰等经反复驯化培养和划线分 厂) 离，获得了6株能在以木质素为唯一碳源的培养基 1.3菌种驯化、分离及鉴定 上生长的菌种，6株菌均能不同程度降解木质素， 驯化初期投加营养液，而后逐步剔除营养物，提 其中一种的木质素去除率达到了23.4%.郭鹏、陈 高目标降解物的比例，直至营养基质全部为目标降 敏等可从自然筛选、紫外诱变筛选两个角度，对取 解物 自SBR处理系统中的活性污泥进行驯化筛选， 分离方法采用稀释倒平板法和平板划线分离 Joyce等6采用白腐菌为优势微生物的新型生物转 法9] 盘MyCoR反应器处理纸厂漂白废水，同时去除 鉴定方法采用Bavendamm反应和革兰氏染色 CODc和BOD,并使氯化木素脱氯 法91. 本文研究了木质素降解微生物白腐菌的生理生 1.4评价指标 生物相采用镜检；CODc,测定采用标准重铬酸 化特性，通过对目标微生物的分离鉴定及生理生化 特性研究，得出其对木质素降解的一系列参数，并将 钾滴定法]；生长量测定采用比浊法町. 其用于造纸废水的初步处理 2结果与分析 1材料与方法 2.1菌种驯化 250mL三角瓶装50mL营养液(C、N和P的质 1.1菌种来源 量比为100：51，C0Dc为250mgL-1,pH为7.2)， 北京城市排水集团高碑店污水处理厂二沉池回 接入污泥，摇床转速120rmim1,32℃下（若无特殊 流污泥 说明，下文基础条件均为此)培养.经过三个周期 收稿日期：.2006-06-14修回日期：2006-10-11 (6d)后，经显微镜观察，瓶内微生物生长良好，钟 基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划(N 虫、累枝虫大量繁殖，后生动物轮虫、线虫活性较高， XK100080432):北京科技大学校基金(NBIC)重点资助课题(No NBIC-) 出水C0Dc,的去除率稳定在90%，表明微生物已经 作者简介：林海(1966一)男，教授，博士生导师 适应了现有的培养环境降解造纸废水木质素菌种的筛选鉴定及应用 林 海 陆 钢 张庆娜 吕绿洲 贾秀明 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 摘 要 为了提高造纸废水生化处理效果进行了降解造纸废水木质素菌种的筛选鉴定和应用实验．对从市政污水处理厂采 集的活性污泥样品进行培养、驯化、分离和鉴定等一系列实验得到了能够降解木质素的生物降解菌．通过研究其生理生化特 性确定该菌为白腐菌属于短杆状、好氧型产碱菌．经革兰氏染色鉴定为革兰氏阳性菌．进一步驯化从中挑选出有较强降解 能力的菌种并进行实际废水环境下的应用实验结果显示该菌对造纸废水 CODCr的去除率可达到80∙9％． 关键词 废水处理；造纸废水；木质素；白腐菌；筛选；驯化 分类号 X172X506 收稿日期：2006－06－14 修回日期：2006－10－11 基金 项 目： 北 京 市 教 育 委 员 会 共 建 项 目 建 设 计 划 （ No． XK100080432）；北京科技大学校基金（NBIC）重点资助课题（No． NBIC－4） 作者简介：林 海（1966－）男教授博士生导师 造纸行业是我国的一个支柱产业目前年总产 值超过3000万 t仅次于美、日两国居世界第三 位．据1998年统计全国制浆造纸工业年排废水量 为2∙4×109 m 3约占全国工业废水排放总量的 11％其中 CODCr排放总量为321∙4万 t为全国第 一污染行业［1－2］．造纸废水中含有大量木质素［3］． 木质素降解微生物在工程实际应用中有着广阔的前 景．孙先锋、张志杰等［4］经反复驯化培养和划线分 离获得了6株能在以木质素为唯一碳源的培养基 上生长的菌种．6株菌均能不同程度降解木质素 其中一种的木质素去除率达到了23∙4％．郭鹏、陈 敏等［5］从自然筛选、紫外诱变筛选两个角度对取 自SBR 处理系统中的活性污泥进行驯化筛选． Joyce 等［6］采用白腐菌为优势微生物的新型生物转 盘 MyCoR 反应器处理纸厂漂白废水同时去除 CODCr和 BOD并使氯化木素脱氯． 本文研究了木质素降解微生物白腐菌的生理生 化特性通过对目标微生物的分离鉴定及生理生化 特性研究得出其对木质素降解的一系列参数并将 其用于造纸废水的初步处理． 1 材料与方法 1∙1 菌种来源 北京城市排水集团高碑店污水处理厂二沉池回 流污泥． 1∙2 培养基 肉膏蛋白胨培养基［7］；专项培养基（g·L －1） ［8］： KH2PO41∙0NaH2PO40∙2MgSO4·7H2O 0∙5 VB 1×10－3CaCl21×10－4FeSO4·7H2O 0∙1 ZnSO4·7H2O 1×10－5CuSO4·5H2O 2×10－4葡 萄糖1∙0洒石酸铵0∙1；造纸废水培养基：成分为 液体专项培养基＋造纸废水（取自河南淇县造纸 厂）． 1∙3 菌种驯化、分离及鉴定 驯化初期投加营养液而后逐步剔除营养物提 高目标降解物的比例直至营养基质全部为目标降 解物． 分离方法采用稀释倒平板法和平板划线分离 法［9］． 鉴定方法采用 Bavendamm 反应和革兰氏染色 法［9］． 1∙4 评价指标 生物相采用镜检；CODCr测定采用标准重铬酸 钾滴定法［9］；生长量测定采用比浊法［9］． 2 结果与分析 2∙1 菌种驯化 250mL 三角瓶装50mL 营养液（C、N 和 P 的质 量比为100∶5∶1CODCr为250mg·L －1pH 为7∙2） 接入污泥摇床转速120r·min －132℃下（若无特殊 说明下文基础条件均为此）培养．经过三个周期 （6d）后经显微镜观察瓶内微生物生长良好钟 虫、累枝虫大量繁殖后生动物轮虫、线虫活性较高 出水 CODCr的去除率稳定在90％表明微生物已经 适应了现有的培养环境． 第29卷 第6期 2007年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．6 Jun．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．06．027