一种蜡质芽孢杆菌在处理制革废水cod中的应用_2

文档序号:9411404阅读:来源:国知局
OD废水的环境,能在培养基中培养时分泌出一种代谢产物,即为生物絮凝剂;该生物絮凝剂因主要含有蛋白质、糖类、糖蛋白、糖胺和脂肪等大分子成分,通过离子键、氢键等作用与废水中的固体悬浮物相结合,同时因其具有一些活性基团,克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,能与废水中的污染物反应,达到去除污染物的目的。蛋白质、糖类、糖蛋白、糖胺和脂肪,而这些成分都是可生物降解的,无毒、无二次污染。
[0023]本发明用蜡质芽孢杆菌产生的生物絮凝剂处理废水,具有良好的凝聚作用和独特的脱色效果,适用范围广,易于生物降解,可消除二次污染,安全可靠,属于绿色环保产品。
[0024]本发明用蜡质芽孢杆菌产生的生物絮凝剂处理制革废水中的C0D,发挥生物絮凝剂绿色环保、不产生二次污染等独特性能,开拓出了去除制革废水中COD的生物絮凝剂新种类,可以消除制革生产中产生的高浓度COD废水对环境的污染,并构建清洁的制革废水中COD处理新技术,从而为去除制革废水中的高浓度COD提供了新方法;此外,也拓宽了对蜡质芽孢杆菌功能方面的应用,使其具有较强的应用价值。
[0025]
【具体实施方式】
[0026]下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明,但本发明的保护范围并不只限于该例子。
[0027]实施例1
(I)蜡质芽孢杆菌的筛选 ①菌种的富集培养将制革厂取的活性污泥接种至已灭菌并冷却的LB培养基(本发明提到的培养基均是经过灭菌并冷却的)中,于30°C摇床培养48h。LB培养基配制如下:蛋白胨10g,酵母膏5g,NaCl 10g,蒸馏水 lOOOmL,pH 7.0。121°C 灭菌 20min。
[0028]②菌种的驯化
将5mL富集培养菌液接种于10mL含有制革废水(制革废水20mL,C0D2000度(COD采用COD仪进行测定))的LB培养基中30°C振荡培养48h。并逐渐增加制革废水的量至40 mL、60 mL、80 mL,逐级驯化。其目的是为了使培养的菌种能够适应制革废水的高浓度COD。
[0029]驯化过程中菌落是否驯化成功,是通过检测每一级驯化时培养前后含有制革废水的LB培养基的COD去除率是否始终维持在较高水平而定的,若COD去除率始终维持在较高水平,则可进行下一级驯化;在好氧反应器中进行驯化;驯化培养基都为LB培养基。
[0030]③菌种的分离
通过稀释平板法,以固体LB培养基为分离培养基,从已驯化的菌液中分离出各种细菌,并对各菌株进行纯化。
[0031]稀释平板法。即:用无菌移液管吸取20mL已经驯化好的活性污泥,放入带有玻璃珠的三角烧瓶中,振荡,将各种菌的细胞充分分散(用显微镜观察,细胞呈单细胞)。用无菌吸管从中吸取ImL菌体悬浮液加入盛有9mL的大试管中充分混匀,然后用无菌吸管从此试管中吸取11^加入另一盛有91^无菌水的试管中,混合均匀,依此类推制成10_1、10_2、10_3、10_ 4UO- 5UO- 6UO- 7不同稀释度的菌体悬浮液。然后用无菌移液管分别吸取不同稀释度的稀释液于无菌培养皿内,再将已灭菌并冷却至45?50°C左右的LB固体培养基倾入到各无菌培养皿内,倾入培养基约为15mL。之后将培养皿在无菌操作台上轻轻前后左右转动,使稀释的菌悬液与融化的琼脂培养基混合均匀,混匀后静置。待平板冷却后,将平板倒置于37°C培养箱中培养I?2天。最后将培养后长出的单个菌落分别挑取少许细胞接种到LB培养基的试管斜面上。
[0032]纯化的步骤:将每个斜面中接种的菌株,通过前述稀释平板法分离步骤,反复分离菌种,直至所分离的菌种为纯培养,即菌苔长出后,其菌落特征一致即可。
[0033]④生物絮凝剂产生菌的筛选 a.初筛
将分离纯化出的各菌株分别接种于絮凝培养基中进行培养,将培养液离心,取上清液进行絮凝活性的初筛,即:取2 mL培养液加入100 mL 4 g/L高岭土悬浮液中,同时以不加培养液的高岭土悬浮液进行对照,观察现象,以是否出现絮凝来判断是否具有絮凝活性从而进行初筛。若絮凝,则初步判定有产生物絮凝剂的能力,需进一步检测培养液中絮凝剂的絮凝活性大小。絮凝培养基配制如下=NaNO3 2 g,KCl 0.5 g,K2HPO4 I g,MgSO4 0.5 g,FeSO4 0.01 g,鹿糖30 g和蒸馈水lL,pH自然,灭菌。
[0034]b.复筛
将初筛出的具有絮凝能力的菌株分别接种于絮凝培养基中培养,48h后,以絮凝率的大小作为衡量菌株产絮凝剂能力的大小,从中选出絮凝效果最好的I株生物絮凝剂产生菌。
[0035]⑤生物絮凝剂产生菌的鉴定
对筛选出的这I株絮凝活性较高的生物絮凝剂产生菌进行生理生化特征分析,并通过分子生物学技术,获得各菌株的16S rRNA基因序列,再通过数据库比对,获得其分类信息,确定其所属种为蜡质芽孢杆菌。
[0036](2)培养基配制:NaN03 2 g,KCl 0.5 g,K2HPO4 I g,MgSO4 0.5 g,FeSO4 0.01 g,蔗糖30 g和蒸馏水1L,除FeSO4外,其余药品均在121°C灭菌20 min,待灭完菌冷却后,将FeSO4S解于灭菌后蒸馏水。中,用灭菌过滤器过滤溶解的FeSO4,用无菌移液管吸取过滤后的FeSO4S液加入该培养基内。
[0037](3)发酵
将本实验室所分离筛选出来的蜡质芽孢杆菌接种至装有50mL培养基的250mL摇瓶,放在转速为180r/min的摇床内,于35°C条件下振荡培养48h后,再接种至装有10mL培养基的250mL的锥形瓶,然后于35°C条件下振荡培养24h。
[0038](4)生物絮凝剂的提取
将发酵液放入转速为8000r/min的离心机中,离心lOmin,收集上清液。然后在上清液中加入3倍体积的预冷乙醇(4°C ),所得混合物在4°C下静置6h。将混合物放入转速为10000r/min的离心机中,离心lOmin,收集沉淀。用适量的蒸馏水溶解3h,将混合物放入转速为8000r/min的离心机中,离心lOmin,所得沉淀物再用蒸馈水溶解3h,反复透析I次,至鼻子闻不到乙醇味为止,以去除小分子和残留的有机溶剂。最后将离心的沉淀物置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥,可得到生物絮凝剂成品。
[0039](5)废水处理:将0.4?1.2g生物絮凝剂加入装有10mL制革废水的烧杯中,然后将烧杯置于磁力搅拌器中搅拌,先以200r/min的速度搅拌2min,再以50r/min的速度搅拌lOmin,静置20min后过滤,测定废水处理前后的COD值。
[0040]当制革废水中初始COD值为1200mg/L时,该生物絮凝剂能去除其中C0D907.2mg/L,去除效率达到75.6%,降解速度快,没有二次污染。
[0041]实施例2
(I)蜡质芽孢杆菌的筛选 ①菌种的富集培养
将制革厂取的活性污泥接种至已灭菌并冷却的LB培养基(本发明提到的培养基均是经过灭菌并冷却的)中,于30°C摇床培养48h。LB培养基配制如下:蛋白胨10g,酵母膏5g,NaCl 10g,蒸馏水 lOOOmL,pH 7.0。121°C 灭菌 20min。
[0042]②菌种的驯化
将5mL富集培养菌液接种于10mL含有制革废水(制革废水20mL,C0D2000度(COD采用COD仪进行测定))的LB培养基中30°C振荡培养48h。并逐渐增加制革废水的量至40 mL、60 mL、80 mL,逐级驯化。其目的是为了使培养的菌种能够适应制革废水的高浓度COD。
[0043]③菌种的分离
通过稀释平板法,以固体LB培养基为分离培养基,从已驯化的菌液中分离出各种细菌,并对各菌株进行纯化。
[0044](2)培养基配制:NaN03 2 g,KCl 0.5 g,K2HPO4 I g,MgSO4 0.5 g,FeSO4 0.01 g,蔗糖30 g和蒸馏水1L,除FeSO4外,其余药品均在121°C灭菌20 min,待灭完菌冷却后,将FeSO4
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