制酒廢水培養(yǎng)絮凝劑產(chǎn)生菌的研究
微生物絮凝劑是從微生物體或其分泌物提取、純化而獲得的新型水處理劑，具有無(wú)機(jī)絮凝劑和高分子合成絮凝劑無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。筆者以制酒廢水作為替代培養(yǎng)基，既充分利用了廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生絮凝劑，又能降低廢水中的污染物，達(dá)到“以廢制廢”，廢水資源化利用的雙重目的，從而為降低絮凝劑的合成成本，解決制約微生物絮凝劑發(fā)展瓶頸提供新途徑。
1 材料與方法
1.1 供試菌株
試驗(yàn)所用菌株取自于成都某污水處理廠沉淀中的活性污泥，經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室分離并保存。
1.2 實(shí)驗(yàn)用水
試驗(yàn)中所使用的廢水為成都市某酒廠生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的制酒廢水，其水質(zhì)參數(shù)為：還原糖20.80g/L，COD濃度為90000mg/L，pH3.6。
1.3廢水發(fā)酵培養(yǎng)基及斜面培養(yǎng)基
將制酒廢水進(jìn)行適當(dāng)稀釋?zhuān)匆欢ǖ腃/N比加入氮源，121℃滅菌30min后制成廢水發(fā)酵培養(yǎng)基，用于絮凝劑的合成；將廢水稀釋10倍，按C/N比20：1的發(fā)酵培養(yǎng)基成分加入瓊脂20g/L，121℃滅菌30min后制成廢水斜面培養(yǎng)基，用于菌種保存。
1.4實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1絮凝劑產(chǎn)生菌培養(yǎng)條件優(yōu)化
將篩選出的細(xì)菌菌株按10%的相對(duì)接種量（V/V，菌體濃度：108個(gè)/L）分別接種于不同氮源種類(lèi)、C/N比廢水發(fā)酵培養(yǎng)基中，在搖床轉(zhuǎn)速為120r/min，培養(yǎng)溫度為30℃的條件下培養(yǎng)后取10mL發(fā)酵液經(jīng)離心后測(cè)定其上清液的絮凝率。
1.4.2絮凝率測(cè)定方法
按照《水的混凝及絮凝杯罐試驗(yàn)方法GB/T 16881—1997》，并根據(jù)實(shí)際情況作修改。具體為：200mL燒杯中依次加入高嶺土懸濁液（1g/L）93mL，1%CaCl2溶液5mL,，絮凝劑2mL，將pH值調(diào)至7.0左右，然后將燒杯置于電動(dòng)攪拌器下，吸取其上清液于分光光度計(jì)波長(zhǎng)為550nm處測(cè)定其吸光度OD550，以等體積的蒸餾水作為對(duì)照，以絮凝率（FR）表示絮凝活性。
FR計(jì)算公式如下：FR=（A—B）/A×100%
式中，A為對(duì)照樣上清液550nm處的吸光度；B為絮凝后上清液550nm處的吸光度。
1.4.3 菌株鑒定
在堿性條件下，用表面活性劑SDS將細(xì)菌細(xì)胞壁破裂，然后用高濃度的NaCl沉淀蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)氯仿抽取進(jìn)一步去掉蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，經(jīng)乙醇沉淀，得到較純的總DNA，測(cè)序結(jié)果進(jìn)行Blastn同源性檢索和相似性分析。
2 結(jié)果與討論
2.1 細(xì)菌類(lèi)絮凝劑產(chǎn)生菌培養(yǎng)條件優(yōu)化
2.1.1 不同氮源對(duì)細(xì)菌合成絮凝劑的影響
一般有機(jī)氮的成本較高，為降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本，以尿素和硫酸銨作為培養(yǎng)基添加氮源，考察氮源對(duì)絮凝活性的影響。
從結(jié)果可以看出，無(wú)機(jī)氮源作為細(xì)菌生長(zhǎng)和絮凝劑合成的外加氮源，能夠促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)和絮凝劑的合成。
2.1.2 C/N對(duì)細(xì)菌合成絮凝劑的影響
C/N對(duì)比會(huì)直接影響微生物的生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物的積累。將5株細(xì)菌類(lèi)絮凝劑產(chǎn)生菌在碳氮比為5：1—30：1的制酒廢水發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)40h后，取樣測(cè)定其絮凝活性。
5株細(xì)菌都在C/N15：1—25：1時(shí)有較大的絮凝活性，且能在此范圍內(nèi)基本保持穩(wěn)定。
2.1.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)細(xì)菌合成絮凝劑的影響
微生物成長(zhǎng)分適應(yīng)期、加速期、對(duì)數(shù)期、減速期、靜止期和衰亡期6個(gè)時(shí)期。這5株細(xì)菌類(lèi)絮凝劑產(chǎn)生菌的較大，絮凝活性分別出現(xiàn)在發(fā)酵為32h或40h。
2.1.4單株細(xì)菌最佳絮凝劑合成條件的確定
由于X15相對(duì)于其他4株細(xì)菌來(lái)說(shuō)，具有更好的絮凝活性，而且在各次實(shí)驗(yàn)中的穩(wěn)定性較好，故對(duì)其進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。
各因素對(duì)X15菌株合成絮凝劑影響程度的順序?yàn)椋号囵B(yǎng)基初始pH>碳氮比>廢水COD濃度>氮源種類(lèi)。從該絮凝劑產(chǎn)生菌的最佳合成條件為：尿素為氮源，培養(yǎng)基初始pH值為8.0，碳氮比為15：1，COD濃度為9000mg/L。
2.2 X15的生理生化特性
X15菌株生理生化指標(biāo)鑒定結(jié)果可以看出，X15革蘭氏染色為陽(yáng)性，能夠在厭氧條件下生長(zhǎng)，對(duì)乳糖反應(yīng)表現(xiàn)為陰性，其余反應(yīng)都表現(xiàn)為陽(yáng)性。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
