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关于絮凝剂产生菌对淀粉废水的处理效果

作者:工程管理
出处:www.lunrr.com
时间:2019-11-07

马铃薯淀粉废水中含有高浓度的有机物,例如淀粉,蛋白质,纤维和糖。这些有机物大部分是可以回收的宝贵资源。如果这些资源得到综合利用,不仅可以将废物变成珍宝,而且可以大大降低废水中有机物的浓度,并且可以减轻后续生物处理的负担,从而降低了处理成本。国内外采用的马铃薯淀粉废水处理途径包括自然处理法,简易曝气法,絮凝沉淀法和生物处理法。絮凝沉淀处理是一种相对简单有效的去除废水中悬浮固体和凝胶的方法,已广泛用于废水和饮用水处理过程中。

目前,水处理中常用的絮凝剂主要分为三类:无机絮凝剂,有机絮凝剂和微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是由微生物产生的絮凝活性代谢产物,主要是糖蛋白,多糖,蛋白质,纤维素和DNA。它们具有功能广泛,安全,高效,无二次污染等优点。可以促进发酵工业和生物制药领域的应用,具有良好的发展前景。因此,本文主要以产生絮凝剂的细菌为研究对象。在筛选高效生物絮凝剂的基础上,研究了淀粉废水的絮凝条件。研究了上清液的上清量,废水的pH值和温度对絮凝剂絮凝活性的影响,从而确定了淀粉废水的最佳絮凝条件。

1种材料方法

1.1实验材料

一种从垃圾场下的土壤中分离出来的菌株。淀粉废水的制备是指马铃薯淀粉生产的一般过程,实验室只需制备废水即可。取一定量的马铃薯,洗净切丝捣碎,挤出细胞液,离心,加1倍量的水洗涤马铃薯残渣,得到淀粉颗粒两次,将离心机上清液和洗净废水留1次。 H。将上清液混合后即可使用。使用pH计(Ray-Magnetic pHS-3C)和pH值为5.8且浊度为863.4 NTU的浊度计(WGZ-200A)来测量废水的pH和浊度。实验中使用的培养基主要包括牛肉提取蛋白ept培养基,丙二酸酯培养基和营养琼脂培养基。将上述培养基在112℃下灭菌30分钟,并使用。

1.2实验方法

1.2.1实验开始时的分离,纯化和筛选

处理收集的土壤样品后,可通过以下方法制备不同稀释度的土壤悬液:10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7和10-8。稀释系数法。液体。然后,将菌株培养,分离和纯化几次。挑选纯化的菌丝并在牛肉提取蛋白p培养基中培养。在140 r/min振荡器中于28°C孵育48小时后,通过稀释包被挑选优势菌落并将其悬浮于100 mL 4 g/L高岭土中。在液体中进行初步筛选,选择絮凝较大,沉降速度较快的菌株,并进行了絮凝活性分布比较试验。然后,将适量的细菌发酵液加入50mL的淀粉废水中,然后进行淀粉废水的絮凝试验。选择对淀粉废水絮凝效果最好的菌株,然后进行平板培养,观察并记录菌落的生长状况,菌落特性,形态结构和活性形式。絮凝剂的生理生化特性通过革兰氏染色,接触酶实验,丙二酸利用率,甲基红试验(M.R试验)和V-P试验确定。然后进行了絮凝活性分布实验。

1.2.2絮凝率的测定

首先通过高岭土絮凝实验筛选出土壤分离的菌株,然后通过淀粉废水絮凝实验进行筛分,得到具有较高絮凝效果的菌株。

高岭土絮凝实验:向4 g/L高岭土悬浮液中加入适量的细菌培养液。快速(2000 r/min)搅拌1分钟,然后缓慢(60 r/min)搅拌3分钟。搅拌完成后,将叶轮拔出并静置3分钟。搅拌完成后,取出一个中等高度的水样品,并测量其在最大波长下的吸光度。没有絮凝剂的高岭土悬浮液用作对照。公式如下:

絮凝率(%)=(A-B)/A×100%(1)

式(1)中,A为对照样品的上清液的吸光度值。 B是絮凝处理后样品的上清液的吸光度值。

淀粉废水的絮凝实验:将50 mL淀粉废水放入100 mL量筒中,加入经高岭土实验过筛的细胞发酵液,并采用相同的絮凝处理方法测定吸水率。最大波长。絮凝速率的计算公式与高岭土絮凝实验相同。另外,浊度去除率可以作为絮凝效果的标准,其计算公式如下:

浊度去除率(%)=(C-D)/C×100%(2)

式(2)中,C为对照样品的浊度。 D为絮凝处理后样品的浊度。

1.2.3马铃薯淀粉废水絮凝条件的优化

将50 mL淀粉废水放入100 mL量筒中。在天然pH,无添加剂,静置10min的条件下,首先研究了样品用量对淀粉废水絮凝效果的影响。在确定最佳絮凝剂用量的基础上,依次研究了马铃薯淀粉废水的絮凝效果,包括pH值,停留时间,温度,阳离子类型和混凝剂用量。

2结果与讨论

2.1菌株的筛选与鉴定

首先,根据高岭土絮凝实验,根据絮凝的大小,沉降速度和静置5min后溶液的澄清度,从垃圾堆土壤中分离出19种不同絮凝活性的菌株,编号为在图119中,其絮凝效果如图1所示。这些菌株的最低絮凝率为10%,最高为73.7%。

通过高岭土絮凝实验,将初筛得到的19个菌株培养48小时,然后进行淀粉废水絮凝实验,得到9个具有良好絮凝活性,絮凝效果和浊度去除率的菌株。絮凝效果好的菌株有9种,分别为3、6、7、8、10、12、16、17、18。选择絮凝效果最好的2个菌株(16和18)的絮凝活性分布。絮凝活性是细菌的分泌物,两者是淀粉废水絮凝的研究对象。将菌株16和18分别涂覆在营养琼脂平板上,并且在培养24小时后,观察到表面形态。 16号菌落是圆形,乳黄色,半透明,光滑湿润,膨出,柔软和粘稠,形式为短杆菌属。 18号菌落也是圆形的,黄色的,半透明的,光滑湿润的,带有膨出的,柔软的和粘性的,短杆状的。两种菌株在革兰氏染色和甲基红分析中均为阴性;在接触酶测定,丙二酸利用率,V-P测定和淀粉水解测定中,结果均为阳性。通过形态观察结合生理生化鉴定,参见《伯杰氏细菌鉴定手册》,可以初步确定16株和18株为假单胞菌。

2.2淀粉废水的絮凝效果试验

2.2.1样品加载量对絮凝效果的影响

在最佳生长条件下将16和18个絮凝细菌离心后,将上清液依次添加到50 mL淀粉废水中的0 mL,0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mL上清液中。 pH值,无添加剂,静置10分钟后,测定絮凝剂用量对淀粉废水絮凝效果的影响。随着样品量的增加,絮凝剂的絮凝率和除浊率逐渐提高。当剂量为2mL时,絮凝率和除浊率达到41.5%。 70.7%,样品装载量继续增加,絮凝率和除浊率没有明显增加。对于18号絮凝剂,絮凝率和除浊率随剂量的增加先增加后降低。当剂量为1mL时,絮凝率和除浊率达到最大,分别为35.9和74.6%。因此,选择2 mL和1 mL作为16号和18号絮凝剂的最佳剂量。

2.2.2淀粉废水pH值对絮凝效果的影响

用稀酸或稀碱调节淀粉废水的pH值后,分别加入2 mL和1 mL 16号和18号絮凝上清液,静置10分钟后,测得的絮凝效果如图图4.随着pH值的增加,16和18种絮凝剂的淀粉废水的絮凝率和浊度去除率增加并逐渐稳定。然而,当pH值达到6或以上时,第18号絮凝细菌对淀粉废水的絮凝速率略有降低。淀粉废水的自然pH值为5.8。在该pH值下,No.16具有更好的絮凝效果。

2.2.3休息时间对絮凝效果的影响

在50 mL淀粉废水中加入2 mL和1 mL的16和18号絮凝上清液后,在废水的自然pH下静置时间为10、20、30、40、50、60分钟。絮凝细菌对16号和18号淀粉废水的絮凝效果如图5所示。絮凝剂对淀粉废水的絮凝率和除浊率迅速提高。静置时间为40min时,絮凝率和除浊率可分别达到50.1%和79.1%。长时间的絮凝率和除浊率没有明显提高。静置时间为20min时,淀粉絮凝剂的絮凝率和混浊去除率达到最大值,絮凝率和混浊去除率呈下降趋势。因此,絮凝第16号细菌和第18号细菌的最佳絮凝时间分别为40分钟和20分钟。

2.2.4温度对絮凝效果的影响

在50 mL淀粉废水中,分别添加2 mL和1 mL 16号和18号絮凝上清液,在不同的淀粉废水温度下,pH为5.8,静置时间分别为40和20分钟。对絮凝效果的影响如图6所示。随着温度的升高,淀粉废水中18号菌株的絮凝率随温度的升高先升高后降低。 16号絮凝剂的絮凝率和浊度去除率以及18号絮凝剂的浊度去除率首先呈现上升趋势,在15°C时达到最大值,然后基本保持稳定。

2.2.5无机盐类型对絮凝效果的影响

在50 mL淀粉废水中,在废水的自然pH值下,在废水的自然pH值下,分别在15°C下添加15 mL 1 mol/L CaCl2和MgSO4溶液,静置时间为40,20 min,16图7显示了No.和No. 18絮凝细菌对淀粉废水的絮凝效果。Mg2 +对No. 16和No. 18絮凝菌株的絮凝效果优于Ca2 +。在Mg2 +的作用下,絮凝剂16对淀粉废水的絮凝率和除浊率分别达到58.2%和82.2%。因此,硫酸镁被选为最佳混凝剂。

2.2.6混凝剂用量对絮凝效果的影响

在自然pH值,15°C的50 mL淀粉废水中,按上述剂量分别添加0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL混凝剂1 mol/L MgSO4。分别在40和20分钟时,第16和18号絮凝细菌对淀粉废水的絮凝效果如图8所示。第16号絮凝细菌对淀粉废水的絮凝效果优于第18号絮凝剂。 16号絮凝剂对淀粉废水的去除率和浊度去除率逐渐提高。当剂量大于2.0mL时,絮凝效果基本稳定。絮凝细菌18号首先增加,然后随着Mg2 +的添加而减少。在1.5 mL时,絮凝效果最好,淀粉废水的絮凝率和浊度去除率分别达到41.9%和76.8%。因此,选择2.0和1.5 mL作为絮凝剂的最佳剂量,以絮凝16号和18号细菌。

3个结论

从垃圾堆下土壤中分离筛选出两株高效絮凝剂产生菌。对淀粉废水进行了絮凝处理。在淀粉废水自然ph值、16号和18号絮凝菌对淀粉废水的絮凝率和浊度下,去除率分别为58.2%、82.2%、41.9%和76.8%,效果良好。金属离子能促进微生物的絮凝,mg2+的絮凝效果较好。

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