產表面活性劑菌Bbai-1包埋固定化及其在含油污水處理中的應用.pdf

1、近年來，國內石油工業(yè)發(fā)展迅速，但在石油的生產、貯運、加工及使用過程中，產生了大量的含油污水。目前含油污水的處理手段主要有物理法、化學法和生物法。其中，生物法經濟效益和環(huán)境效益俱佳，但存在菌體流失嚴重，微生物不易重復利用等缺點。因此，一種將微生物通過載體附著等手段使其限制在特定的空間區(qū)域內生長的技術，即固定化微生物技術應運而生，該技術能夠增大單位體積的菌濃、增強微生物對不良環(huán)境的耐受力、提高對含油污水的處理效率并可實現(xiàn)重復利用。目前，固定

2、化微生物技術在各種難降解有機污水處理領域已得到廣泛應用，但在含油污水處理領域的應用研究尚處于初步階段。
　　 本文以含油污水為研究對象，分別采用海藻酸鈉和聚乙烯醇包埋法對產表面活性劑菌Bbai-1進行包埋固定，通過對比實驗，確定最佳的包埋載體；并將Bbai-1與石油烴降解菌復配、包埋固定后，應用于含油污水處理。獲得的主要的研究結論如下：
　　 (1)對菌Bbai-1在原油培養(yǎng)基中的產表面活性劑和降解原油的條件進行了優(yōu)化：

3、初始接種量為3％(v/v)，原油濃度2g/L，溫度為25℃，鹽度為1.5％，pH為7，培養(yǎng)時間為7d。在最優(yōu)條件下，培養(yǎng)基的表面張力降至37 mN/m，原油降解率為21％；
　　 (2)用單因素法優(yōu)化了海藻酸鈉固定化微球和海藻酸鈉-活性炭固定化微球的制備條件，通過對微球傳質性和掃描電鏡照片的比較，表明，海藻酸鈉-活性炭微球更適合固定化微生物的生長和繁殖；
　　 (3)分別采用單因素和正交實驗對海藻酸鈉-活性炭固定化微球和

4、聚乙烯醇固定化微球的制備條件進行了優(yōu)化，優(yōu)化后的海藻酸鈉-活性炭微球的制備條件為：海藻酸鈉濃度為3.5％(w/v)，活性炭濃度為0.5％(w/v)，種子菌液濃度為4×107cell/mL，交聯(lián)時間為24 h。此條件下，海藻酸鈉-活性炭固定化Bbai-1可將培養(yǎng)基的表面張力降至32 mN/m，對原油的降解率為35％，效果明顯優(yōu)于游離菌；聚乙烯醇微球的最佳制備條件為：聚乙烯醇濃度為7％(w/v)，海藻酸鈉濃度為1％(w/v)，硼酸濃度為4％

5、(w/v)，硼酸pH為6～7，硼酸溶液中CaCl2含量為1％(w/v)，種子菌液濃度為4×107cell/mL，交聯(lián)時間為18 h，交聯(lián)溫度為4℃。此條件下，聚乙烯醇固定化Bbai-1可將培養(yǎng)基的表面張力降至35 mN/m，對原油的降解率為30％；通過對海藻酸鈉-活性炭微球和聚乙烯醇微球的掃描電鏡和微球性能的比較，表明，海藻酸鈉-活性炭微球性能優(yōu)于聚乙烯醇微球；
　　 (4)對海藻酸鈉-活性炭固定化微生物進行了條件優(yōu)化：活化時間

6、為24 h，接種量為含油培養(yǎng)基體積的20％(v/v)、培養(yǎng)時間為5 d，溫度為25～30℃，鹽度為1.0 g/L～1.5 g/L，pH為6～8。與游離菌的對比實驗，表明，Bbai-1經固定化后，產表面活性劑能力和原油降解能力均有較大提高；
　　 (5)將產表面活性劑菌Bbai-1與石油烴降解菌N系列復配處理含油污水，確定最佳配比為1:1，并對固定化復配菌的降解原油條件進行了優(yōu)化：原油濃度為3g/L，(w/v)，溫度為20℃～30

7、℃，pH為7～8，鹽度為25 g/L～35 g/L，接種量為15％(v/v)；通過游離的和固定化的Bbai-1、N系列及復配菌的原油降解率的對比，表明，Bbai-1能夠促進N系列對原油的降解，即在含油污水生物降解體系中加入表面活性劑產生菌，進行原位合成生物表面活性劑來促進原油的降解是可行的；
　　 (6)本論文從降低固定化成本的角度，利用廉價的半焦炭代替活性炭作為海藻酸鈉微球的吸附劑，并對活性炭和半焦炭的吸附能力、對微球傳質性的