CN102390889A

CN102390889A - 一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法

Info

Publication number: CN102390889A
Application number: CN2011102871253A
Authority: CN
Inventors: 陈元彩; 成佳琪
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明公开了一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法，包括如下步骤：从六种菌中利用统计学分析方法筛选出4种对制浆造纸废水化学需氧量降解具有最优降解效果的优势菌株，分别为：土壤杆菌、杆状菌、戈登氏菌、恶臭假单胞菌；振荡培养36h；将1.5g海藻酸钠，加热溶解，分别加入菌悬液，然后用注射器分别注入氯化钙水溶液中，制备成固定化凝胶颗粒；按体积百分比计，分别取10～12%土壤杆菌固定化凝胶化颗粒、23～25%杆状菌固定化凝胶化颗粒、31～35%戈登氏菌固定化凝胶化颗粒和28～36%恶臭假单胞菌固定化凝胶化颗粒，加入到制浆造纸废水中，检测其化学需氧量变化及色度变化情况。

Description

一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法

技术领域

本发明涉及制浆造纸废水处理领域，具体是一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法。

背景技术

统计学实验设计可以分析多种微生物种群的交互作用，还可以通过优化培养液的构成来提高处理效率。因此，统计实验设计已被广泛应用于各个领域，如生物化学中优化培养基和条件，提取微量元素来测定苯，甲苯，乙苯和二甲苯材料，然而，就我们所知，根据统计学的报告说明混合菌种在制浆造纸废水处理上的效果的比较少。因此，研究多种细菌组合的相互作用成为治理造纸废水的一个重要因素。传统的方法无视各种微生物之间复杂的相互作用。相反，统计实验设计如因子设计和响应面分析特别符合这个要求。

制浆造纸废水浓度高，COD、BOD 含量大，其处理方法较一般工业废水有所不同，目前，造纸废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法和物理化学法。其中生物法的应用最为广泛，已成为造纸废水二级处理的主要方法之一。废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质，从而使废水得以净

化。生物处理法是去除BOD、COD 不可缺少的二级生物处理过程，它兼有去除SS、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况，分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。但是，这种微生物直接作用于造纸废水的处理方法已经满足不了人们对废水治理的要求，于是，在新的生物技术的支持下，废水处理的生物强化技术应运而生。

固定化微生物技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术，是通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法，包括如下步骤：

（1）取1~2环土壤杆菌（Agrobacterium sp.），杆状菌（Bacillus sp.），肠杆菌（Enterobacter. Cloacae.），戈登氏菌（Gordonia sp.），恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.），施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri.）分别接入营养培养基中，在30℃下培养36h后，取出，并用离心机在10000rpm速度下离心5min，取出沉淀并加入磷酸缓冲液洗涤后，再以同样条件离心一次，收集得到的六种菌体；

（2）将上述六种菌利用统计学分析方法筛选出4种对制浆造纸废水化学需氧量降解具有最优降解效果的优势菌株，分别为：土壤杆菌、杆状菌、戈登氏菌、恶臭假单胞菌；

（3）将上述筛选出的四种优势菌种接入培养基中，在30℃、150 r/min下振荡培养36 h，将包含菌体的培养液分别倒入离心管中，在5000r/min下离心10min，并用磷酸缓冲液洗涤2次，弃上清，取出沉淀用10 ml 无机盐溶液配成菌悬液，冷藏备用；

（4）将1.5g海藻酸钠加入装有50ml蒸馏水的三角瓶中，加热溶解，121℃条件下灭菌15min后，冷却至60℃，分别加入土壤杆菌菌悬液、杆状菌菌悬液、戈登氏菌菌悬液和恶臭假单胞菌菌悬液，然后将接入菌体的海藻酸钠溶液用注射器分别注入质量百分比为2%的氯化钙水溶液中，制备成2~3mm的固定化凝胶颗粒，然后放入冰箱中固化4h，用无菌水将固定化凝胶颗粒洗涤3次，分别制备土壤杆菌固定化颗粒、杆状菌固定化颗粒、戈登氏菌固定化颗粒和恶臭假单胞菌固定化颗粒；

（5）将上述制备的四种固定化凝胶化颗粒取出，按体积百分比计，分别取10～12%土壤杆菌固定化凝胶化颗粒、23～25%杆状菌固定化凝胶化颗粒、31～35%戈登氏菌固定化凝胶化颗粒和28～36%恶臭假单胞菌固定化凝胶化颗粒，总共20 ml，加入到含200 ml制浆造纸废水的锥瓶中，在30℃、150 r/min下振荡培养，检测其化学需氧量变化及色度变化情况。

所述步骤（1）中六种不同的细菌采用不同的营养培养基，其中土壤杆菌、杆状菌和肠杆菌的营养培养基为牛肉膏 3.0g/L，胰蛋白胨 5.0g/L；戈登氏菌营养培养基为葡萄糖 10.0g/L，酵母粉 10.0g/L；恶臭假单胞菌营养培养基为牛肉膏 1.5g/L，葡萄糖 1.0g/L，胰蛋白胨 6.0 g/L，酵母粉 3.0g/L；施氏假单胞菌的营养培养基为酪蛋白17.0g/L，磷酸氢钾 2.5 g/L，葡萄糖 2.5 g/L，大豆粉3.0 g/L，氯化钠5.0g/L。

所述制浆造纸废水指由硫酸盐法竹浆洗浆废水及二氧化氯、螯合、过氧化氢三段漂白废水混合而成，其化学需氧量为1325 mg/L。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：本发明采用统计学的实验设计方法筛选出制浆造纸废水最优降解效果的优势菌株，用海藻酸钠分别固定化后，按一定比例组成微生物菌群，该技术具有生物密度高、反应迅速、生物流失量少、反应控制容易的优点，这种技术应用于制浆造纸废水处理，有利于提高生物反应器内的微生物密度，利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1

（1）取1环土壤杆菌（Agrobacterium sp.），杆状菌（Bacillus sp.），肠杆菌（Enterobacter. Cloacae.），戈登氏菌（Gordonia sp.），恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.），施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri.）分别接入营养培养基中，在30℃下培养36h后，取出，并用离心机在10000rpm速度下离心5min，取出沉淀并加入磷酸缓冲液洗涤后，再以同样条件离心一次，收集得到的六种菌体；

（4）将1.5g海藻酸钠加入装有50ml蒸馏水的三角瓶中，加热溶解，121℃条件下灭菌15min后，冷却至60℃时，加入土壤杆菌菌悬液，然后将接入菌体的海藻酸钠溶液用注射器注入质量百分比为2% 的氯化钙水溶液中，制备成2~3mm的固定化凝胶颗粒，然后放入冰箱中固化4h，用无菌水将固定化凝胶颗粒洗涤3次，制备土壤杆菌固定化颗粒，用同样的方法分别制成杆状菌、戈登氏菌、恶臭假单胞菌固定化颗粒；

（5）将上述制备的固定化凝胶化颗粒取出，按体积百分比计，分别取11%土壤杆菌、23%杆状菌、33%戈登氏菌、33%恶臭假单胞菌共20 ml，加入到含200 ml制浆造纸废水的锥瓶中，在30℃、150 r/min下振荡培养，检测其化学需氧量及色度变化情况。

采用本实施例方法处理的桉木硫酸盐浆制浆废水，经过12个小时处理后其最终化学需氧量变化及色度的去除率达75%和56%，高于没有投加优势菌群的对照组70%和21%。

实施例2

（1）取2环土壤杆菌（Agrobacterium sp.），杆状菌（Bacillus sp.），肠杆菌（Enterobacter. Cloacae.），戈登氏菌（Gordonia sp.），恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.），施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri.）分别接入营养培养基中，在30℃下培养36h后，取出，并用离心机在10000rpm速度下离心5min，取出沉淀并加入磷酸缓冲液洗涤后，再以同样条件离心一次，收集得到的六种菌体；

（5）将上述制备的固定化凝胶化颗粒取出，按体积百分比计，分别取10%土壤杆菌、24%杆状菌、32%戈登氏菌、34%恶臭假单胞菌共20 ml，加入到含200 ml制浆造纸废水的锥瓶中，在30℃、150 r/min下振荡培养，检测其化学需氧量及色度变化情况。

采用本实施例方法处理的桉木硫酸盐浆制浆废水，经过12个小时处理后其最终化学需氧量变化及色度的去除率达73%和52%，高于没有投加优势菌群的对照组69%和24%。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用优势降解菌处理制浆造纸废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中六种不同的细菌采用不同的营养培养基，其中土壤杆菌、杆状菌和肠杆菌的营养培养基为牛肉膏 3.0g/L，胰蛋白胨 5.0g/L；戈登氏菌营养培养基为葡萄糖 10.0g/L，酵母粉 10.0g/L；恶臭假单胞菌营养培养基为牛肉膏 1.5g/L，葡萄糖 1.0g/L，胰蛋白胨 6.0 g/L，酵母粉 3.0g/L；施氏假单胞菌的营养培养基为酪蛋白17.0g/L，磷酸氢钾 2.5 g/L，葡萄糖 2.5 g/L，大豆粉3.0 g/L，氯化钠5.0g/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制浆造纸废水指由硫酸盐法竹浆洗浆废水及二氧化氯、螯合、过氧化氢三段漂白废水混合而成，其化学需氧量为1325 mg/L。