耐冷菌去除低温污水中有机污染物

Posted 2023-01-13 微生物

篇首语：知识象烛光，能照亮一个人，也能照亮无数人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了耐冷菌去除低温污水中有机污染物相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

在中温条件下利用微生物进行污水处理。国内外学者已做了大量的研究工作。在自然界中，气温是在相当大的范围内变动的，如江苏省全年气温大约有3个月的时间在l0℃以下。在这样的温度条件下，绝大部分中温微生物已不能代谢外源物质，但冷适应微生物对生活污水仍有一定的净化作用。冷适应微生物可分为两类：嗜冷菌和耐冷菌。

耐冷菌比嗜冷菌更能忍受温度波动.从常冷到不稳定的低温环境中均可分离到。另外，耐冷菌的生态分布也比嗜冷菌广泛，更适合用于污水处理。国外对低温微生物处理污水技术的研究起步较早。主要是通过低温微生物降解污水中的油烃类、氯酚类、脂肪类、硫酸盐、阴离子表面活性剂、氮和磷等来实现净化水质的目的。

我国从20世纪90年代初开始了针对低温微生物资源(主要是南极及深海微生物)的初步收集、调查与研究工作。已分离到的低温微生物能利用环境中各种有机污染物作为能源和碳源.利用这些低温微生物对于净化环境中的污染物和保持环境的生态平衡起着很重要的作用。

本试验从自然界中分离、筛选到2株耐冷菌. 研究其在低温下的生长规律以及对COD、氨氮、磷等的降解情况。

l材料与方法

1.1菌样采集

冬季低温(0～8clC)时采集徐州市市政下水道中的污泥作为样品。

1.2试验方法

1.2.1低温微生物分离筛选

将采集的污泥样品，用灭菌的蒸馏水振荡清洗，沉淀后取上清液接种于土壤浸汁蛋白胨(SEA)液体培养基中，于6℃富集培养。3d后取富集液按稀释法。涂布于SEA固体培养基上置于6oC条件下，培养72h，单菌落采用划线分离。6oC条件下进行培养。挑选生长速度较快及COD去除率较高的2株菌，临时编号为XZ01和XZ02。

1.2.2污水处理模拟试验

用以LB培养基(牛肉膏0.3％、蛋白胨1.0％、氯化钠0.5％)为基础，另加硫酸铵和磷酸氢二钾等配制成的营养液模拟城市污水。将低温菌株以10％接种量接种于pH值为7.O的模拟污水中。曝气6h，在6℃条件下进行振荡培养，间隔12h测定COD、氨氮、总磷[9-10]。模拟污水的初始COD、氨氮和磷的质量浓度分别为500、100和50mg／L。

2结果与分析

2.1菌种的分离

在6oC条件下筛选得到的2株耐冷菌菌落特征如下：XZ01菌落为乳白色、圆形、扁平、边缘整齐：XZ02菌落为乳白色、圆形、隆起、边缘整齐。XZ01、XZ02均为革兰氏阴性杆菌。

2.2菌株低温下生长速率测定

根据试验要求，选定2株耐冷菌XZ01和XZ02作为试验菌株，随后测定这2株菌在6oC低温下的生长情况。如图1所示。

随着温度的降低，耐冷菌的生长速率缓慢降低，由图1可知，本文分离到的2株耐冷菌6oC条件下72h内的比生长速率较大，分别为0.070和0.075h～.说明这2株菌在低温的活性相对较高。

2.3菌株对COD的降解效果

由图2可以看出，分离到的2株菌在低温下均能降解水中有机物，XZ01菌株在培养24h进入对数期，48h后去除率趋于稳定.COD去除率为58.4％；而XZ02菌株在培养12h就进入对数期，随后COD去除率一直呈现上升趋势，COD去除率可达63.0％；而混合菌对COD去除率可达72.8％，这是因为COD法测定的是水中的全部有机物质，水中的有机物种类较多，单一菌只能有效降解其中的几种有机物，因而混合菌株对COD去除率较高。

2.4茵株对氨氮的降解效果

由图3可知，2株耐冷菌对氨氮均有较高的去除率。XZ01菌株前期生长代谢能力较XZ02菌株稍强.后期较为缓慢，这可能与硝态氮的积累有关：XZ02菌株培养24h后代谢活性逐步增强，氨氮去除率高达80.6％，这说明该菌株对氨氮的利用有较高专一性：混合菌株对氨氮去除率可达86.1％，比XZ02菌株去除率略高，这说明XZ02菌株在其中起到了关键的作用。

2.5茵株对总磷的降解效果

磷是微生物生长的必需元素之一，伴随着有机物的降解和微生物菌体的形成，从而有效地达到去除磷的效果。XZ01和XZ02菌株在生长代谢过程中需摄取一定量的磷。由图4可知，2株耐冷菌对磷的代谢活性都不高。XZ01菌株代谢活性略高于XZ02菌株。其总磷去除率分别为54.9％和43.6％混合菌株对总磷去除率为62.3％，比单一菌株有较大提高。这说明这2种菌株之间有一定的协同作用，减轻了中间产物的负反馈抑制，使总磷的利用更彻底，因此混合菌对污水中总磷的去除效果比单菌种的效果好。。

3结论

(1)按照试验要求筛选到2株耐冷菌XZ01和XZ02，在6℃低温下72h内的比生长速率较大。分别为0.070和0.075h～，活性相对较高。

(2)XZO1和XZ02菌株及其混合菌株对COD的去除率分别为58.4％、63.0％和72.8％。具有在低温(6℃)条件下降解污水中有机物的能力。对氨氮去除率分别为68.4％、80.6％和86.1％，对总磷去除率分别为54.9％、43.6％和62.3％。这说明耐冷菌在低温(10℃以下)污水处理中的应用前景非常广阔。