石油烃降解菌的初筛及其降解性能研究.pdf
化学工程师 C h e m i c a l E n g i n e e r 2 0 1 0 年第 3 期 耩 虢 氧 菠 文章 编号 1 0 0 2 1 1 2 4 2 0 1 0} 0 3 - 0 0 1 9 0 6 石油烃降解茵的初筛 及其降解性能研究 杨丞磊 , 罗宇维。 , 陈平 , 朱战兵 , 项先忠 , 杨知勋 , 鲁军 1 . 华东理工大学 , 上海 2 0 0 2 3 7; 2 . 中海油 田服务股份有限公司 , 北京 1 0 0 0 1 0 摘要 本文以柴油和石蜡混合物为碳源, 利用液体培养基富集培养石油烃类降解菌。得到的菌液通过 D C I P 显色实验和原油模拟降解实验初步筛选出 l 3 株降解菌菌株, 并经过分子生物学的鉴定大部分为不动杆 菌属和假单胞菌属。经过摇瓶培养后, HY 一 3 、 G 6和 8号菌对于 C O D和 T O C的去除效果较好 , 并通过和活性 污泥复配后发现 8 号菌能够有效提升 S B R系统的生物处理能力, C O D去除率达到 9 0 %以上。 关键词 石油烃; 降解菌; 废水基泥浆; C O D; T O C 中图分类号 T E 6 2 2 . 1 文献标识码 A . I s o l a ti o n o f h y d r o c a r b o n d e g r a d i n g b a c t e r i a a n d r e s e a r c h o n t h e i r d e g r a d i n g p e r f o r m a n c e Y A N G C h e n g l e i , L U O Y u - w e i 2 , C H E N P i n g , Z HU Z h a n - b i n g 2 , X I A N G X i a n - z h o n , Y A N G Z h i - x u n I , L U J u n 1 . E a s t C h i n a U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h a n g h a i 2 0 0 2 3 7 , C h i n a ; 2 . C h i n a O i l fi e l d S e r v i c e s L i mit e d , B e i j i n g 1 0 0 0 1 0 , C h i n a Ab s t r a c t T h e p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n d e g r a d i n g b a c t e ria w e r e c u l t u r e d i n t h e l i q u i d me d i u m b y u s i n g d i e s e l o i l a n d p ara ff i n a s c a r b o n r e s o u r c e i n t h i s p a p e r . Th e 1 3 b a c t e ri a h a v e b e e n i s o l a t e d i n i ti a l l y t h r o u g h DC I P e x p e ri- me n t a n d o i l d e gra d a t i o n e x p e rime n t . T h e mo s t b a c t e ria a r e p rov e d t o b e Ac i n e t o b a c t e r a n d P s e u d o mo n a s s p e c i e s thr o u g h i d e n t i fi c a t i o n o f mo l e c u l a r b i o l o g y .No . 8 b a c t e ri u m c a n e ff e c t i v e l y i mp r o v e t h e b i o d e gra d i n g c a p a c i t y o f S BR a c ti v a t e d s l u d g e . T h e r e mo v a l r a t e o f COD i s 9 o % a b o v e d . Ke y wo r d s p e t r o l e u m h y d r o c arb o n s ; d e gra d i n g b a c t e ri a ; wa s t e wa t e r - b a s e d d r i l l i n g mu d ; COD; T OC 在海洋石油开采作业中, 钻井液是十分重要的 物质 , 它能够起到携带 和悬浮岩屑 、 稳定 井壁 和平 衡地层压力、 冷却和润滑钻头、 钻具和传递水动力 的作用【 。 随着钻井液体系的不断发展 , 钻井液 中使 用了大量的化学添加剂 , 同时钻井过程 中无法避免 油层原油混入钻井液 , 从而导致钻井废弃物中含有 大量 的石油烃以及有机污染物。这类废弃物随着钻 井作业被带到地面 , 长期堆放或者任意排放将对水 相和陆相环境造成危害l 2 J 。 钻井废弃物 中, 废泥浆的 油含量 比较高【 3 1 , 石油烃是主要的污染物质之一 , 此 外 , 还有各种有机高分子化学助剂 , 重金属和无机 收稿 日期 2 0 1 0 0 1 2 5 基金项 目 上海 市重点学科基金资助项 目 B 5 0 6 作者简介 杨丞磊 1 9 8 2 一 , 男 , 助教 , 华东理工大学在读硕士研究 生 ; 2 0 0 5年 6月毕业于华东理工 大学 , 工学学士 , 现为华 东理工大学资源与环境工程学院能源化工系教师, 从事教 学管理工作。 导师简介 鲁军 1 9 4 9 一 , 男, 教授, 博士生导师, 华东理工大学研究 生院副院长兼“ 2 l l 工程” 与学科建设办公室主任 , 研究方 向 污染控制与技术开发 和能源洁净转化技术研究。 盐类污染 。因此 , 钻井废弃物必须经过无害化处理 才能够进行排放。 1 材料与方法 1 . 1 钻井废弃物原料 本实验 中研究 的钻井废弃物来 自于 中海油平 湖八角亭 B O 1 号井的废水基泥浆, 其外观看上去呈 褐色, 整体上为较为黏稠的膏状物, 流动性较差。 经 测定, 每克该废水基泥浆化学需氧量为 1 9 2 . 4 5 3 mg O , 水基泥浆的 C O D浓度为 1 9 3 0 0 0 m g k g - 泥浆 , B O D 为 3 9 0 0 0 mg k g - 泥浆 , B O D s / C O D约为 0 . 2 ,属于较 难生物降解。水基泥浆 的油含量为 4 2 2 5 6 m g k g - 1 泥 浆 , 是水基泥浆的主要污染物。 经 G C MS分析 , 测得 的 2 2种有机成分多以长链烷烃为主, 包括 C 。 C , 属 于较难生物降解物质。 实验用水基泥浆废水样制备方法为 称取底泥 5 . 1 8 1 3 g于烧杯中 , 加入 2 0 0 m L去离子水 , 然后将泥 浆液搅拌均匀后移入 1 0 0 0 m L 容量瓶中, 并反复润 洗烧杯 , 最后加水稀释至标线 。 杨丞磊 等 石油烃降解茵的初 筛及其降解性能研 究 2 0 1 0年第 3期 1 . 2 培养基的制备 实验 中需要对 细菌进行富集培养 以便对所需 菌株进行分离和纯化。 所使用的富集培养基采用液 体培养基, 具体成分见表 1 。 表 1 富集培养基的成分 T a b . 1 C o mp o n e n t s o f e n r i c h me n t me d i u m 试剂 含量 K2 HP O4 Na H2 PO4 Mg S04 7H2 0 Ca C1 2 Na C1 柴油石蜡混合物 1 1 0. 08 0. 0 4 0. 0 2 0. 01 0. 02 2 1 . 3 细菌的分离和纯化 种子液的制备 在体系为 5 0 m L的培养基中, 按 接种量 为 5 %的比例接种海洋钻井废水基泥浆 , 在 温度为 3 0 C, 摇床速率为 1 2 0 r m i n - . 条件下连续过 夜培养 , 以每 7天传代一次计 , 共传代 3次。细菌的 分离和纯化 采用稀释涂平板法对水基泥浆废弃物 中的菌株进行培养 、 分离和纯化 , 具体操作步骤如 下 1 培养基 的制备 培养基的制备见表 1 。 2 接种液梯度稀释方法 称取 5 g废水基泥浆 于三角瓶 内, 然后加入 4 5 m L无菌去离子水 , 经过充 分振荡 1 0 rai n之后即为稀释 1 0 倍 的泥浆悬浊液 。 接着 , 准备好若干支无菌试管 , 均预先加入 9 mL无 菌水 。将先前准备好 的泥浆悬浊液振荡后再静置 3 0 s , 然后吸取 l mL该悬液加入准备好的无菌试管 内 并振荡混匀 , 所用 吸管在移取悬液时要反复轻轻吹 吸数次 , 此时得到的即为 l 0 之倍稀释液。按照本方 法可以陆续将悬液稀释 1 0 、 l 0 、 l 0 倍等需要 的 稀释倍数。 3 制平板操作 取一无菌吸管 , 以无菌操作 的 方法吸取实验所需稀释倍数的接种液 0 . 1 m L于培养 皿 中, 然后水平轻轻转动培养皿 , 使菌液和培养基 充分混匀铺平 , 放在平坦的桌面上 , 再进行使用接 种环划线 , 划线完毕后放入恒温培养箱 , 在 3 0 C 下 培养 2 4 h 。 通过稀释涂平板实验 , 最终挑取不同形态 的细菌作为后续实验的菌株 。 1 . 4 DC I P显色实验 D C I P筛选降解菌的原理是 D C I P 2 , 6 一二氯吲 哚酚钠 , C 。 2 H 7 N C 1 2 0 为蓝色化合物 , 是一种氧化还 原指示剂, 起初被用于研究植物的光合作用和维生 素含量的测定。 D C I P氧化态为蓝色, 还原态为无色。 分子 中心 的 N原子可接受电子 , 使 N C双键变为 N C单键 , 双键 的改变带 动 了环 的结构 变化 , 而 D C I P结构的改变会引起吸收广波长的变化 , 溶液颜 色进而从深蓝色变为无色 , 其化学反应式如下 C 1 2 H 7 N C I 2 O 2 b l u e 2 H 2 e 一 C 1 2 H 9 N C 1 2 0 2 c o l o r l e s s C l 2 H 7 N C 1 2 O 2 b l u e V i t CC 1 2 H C C h O 2 c o l o r l e s s 由于微生物降解烃类物质 的过程中存在 电子 转移现象 , 故 D C I P可作为电子受体 , 接受来 自烃降 解过程中的电子。如果有电子转移, 则会引起 D C I P 中双键结构的重新分配 , 引起溶液颜色的变化 , 所以 可以根据溶液颜色的变化来判断有无石油烃类降 解菌的存在。 1 . 5 原油模拟降解 实验 将经过 D C I P显色实验筛选得到的降解菌菌液 进行原油模拟降解实验 , 考察降解菌落对烃类物质 的降解功效。实验中将初步筛选所得到的降解菌菌 液接种到含有原油的无机盐培养基 中。降解菌的接 种量 为 1 0 %, 以灭过菌 的大庆原油作 为唯一 的碳 源 , 其含量为 2 %, 总的培养体系为 5 0 mL , 在 3 O ℃ , 1 2 0 r mi n 的条件下摇瓶培养 5 d 。第二阶段摇瓶培 养采用柴油作为细菌生长的唯一碳源, 摇瓶培养体 系的体积减少为 3 0 mL , 其中菌液接种量还是 1 0 %, 培养体系中含有 2 %的柴油 。将摇瓶在 3 0 o C, 1 2 0 r rai n 条件下恒温培养 5 d 。 1 . 6 单菌摇瓶培养 将预先配制好 的水基泥浆水样 移取 2 7 m L至 1 0 0 m L三角瓶 中, 加入 0 . 1 g N a H 2 P O 4 , 0 . 2 g蛋 白胨 , 0 . 2 g N H 4 C l ,取样并 分析此刻体 系的 C O D和 T O C 值并做好记录。接下来将摇瓶在 1 1 5 C 左右的温度 下灭菌 3 h后取出冷却至室温 , 再进行分离菌株 的 接种 , 接种量为 3 m L菌液 , 接种操作均为无菌操作。 将 接 种 后 的摇瓶 置 于 恒 温 水 浴锅 内 , 在 2 5℃ , 1 1 4 r m i n 一的条件下培养 7 d 。培养完毕后将摇瓶内 的溶液进行离心分离, 转速为 2 0 0 0 r m in 一 , 共离心 5 m i n , 离心后将上清液取出, 撇去残留菌体, 测定上 清液的C O D和 T O C , 并计算 C O D和 T O C 去除率进 而评价接种细菌对石油烃的降解能力 。 2 结果与讨论 2 . 1 烃类降解茵富集培养 富集培养 的结果见图 1 所示 。实验结果表明, 2 0 1 0年第 3 期 杨丞磊等 石 油烃降解 茵的初 筛及其降解性 能研 究 2 1 酵母粉的加入对种子液的富集有一定的影响。当培 养基中不含酵母粉时 , 传代 3次后培养液变为红 色 , 与加入酵母粉的培养基有明显的颜色差别 , 加入 酵母粉的种子液培养后溶液较为澄清 , 同时出现团 状絮体。这是 由于酵母膏是一种非常容易被细菌利 用 的营养物 , 当培养基 中加人酵母粉后 , 所有 的细 菌都可 以利用酵母粉作为生长的底物 , 其 中没有降 解能力的杂菌生长繁殖 比较旺盛 , 甚至超过 了实验 需要富集的降解功能菌群 , 使得降解菌生长受到抑 制。而在第 2 个三角瓶 中没有加入酵母粉 , 只是加 入 了等 比例 的柴油和石蜡混合物作 为细菌生长 的 唯一碳源 , 所 以只有那些能够利用柴油或石蜡作为 碳源的细菌才能生长和繁殖 , 其他不能有效利用柴 油和石蜡作为碳源的细菌在反复传代后逐渐消亡 。 因此 ,培养基溶液变成红色是一种有效 的筛选方 法 ,可以明确指示出降解菌消耗柴油和石蜡以后 , 代谢产生的红色物质逐渐增多 , 说明降解菌的浓度 也逐渐增高 , 从而实现降解菌培养的 目的。 从左到右依次为 1 . 含酵母粉2 . 不含酵母粉 图 1 传 代 3 次后 的培养结果 F i g . 1 Re s ul t a f t e r e n ric hme nt c u l t ur e F r o m l e f t t o rig ht 、 1 . Y e a s t p o w d e r a d d e d ; 2 . Wi t h o u t y e a s t p o w d e r 2 . 2 降解菌落的初 步筛选 整个稀释涂平板实验的结果见 图 2 。 左边 废水基泥浆 1 0 - -o , 右边 炼油废弃物 1 0 图 2 稀释涂平板结果 Fig . 2 R e s u l t o f s p r e a d - p l a t e t e c h n i q u e L e f t w a s t e d w a t e r - b ase d d ri l l i n g m u d 1 0 。 。 r i g h t t h e w a s t e o f r e fi n i n g 1 0 图 2中左边一块平板是废水基 泥浆 的种子液 稀释 1 0 。 后涂平板的结果 , 右边则是上海炼油厂炼 油废弃物种子液稀释 1 0 后涂平板的结果 。由实验 发现 , 废水基泥浆平板 中细菌产生的代谢物把菌斑 周 围染成了红色, 而且菌斑 的周围有大片的放射状 代谢物质产生。这是 由于分离得到的菌种运动性能 较强, 能够在培养基表面沿着菌落中心向四周运动 , 形成发散形的新菌落 ; 同时还说明所得 菌株的代谢 比较旺盛 , 活性较好 , 能够有效地降解营养物质, 产 生红色的分泌物 。通过实验 , 最终挑取 8种不 同形 态的菌落制成种子液作为后续实验的细菌接种液 。 对 8 个菌液进行 D C I P显色实验 , 其结果见表 2 。 表 2 D C I P显色实验结果 3 l h后 T a b . 2 R e s u l t o f D C I P t e s t { a f t e r 3 1 h o u r s 堡 呈 培养前 无色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 蓝色 培养后 无色 无色 无色 无色 浅蓝 浅蓝 无 色 浅蓝 蓝色 蓝色 其 中 1号是未加入 D C I P显 色剂 的空 白样 , 1 0 号是加入 D C I P显色剂的空 白样。 从表 2可以看出, 2 、 3 、 4 、 7号样颜色变化比较明显 , 蓝色消失 , 培养基 都变为无色 。根据 D C I P显色原理可知 , 2 ⋯ 3 4 7号 样 中存 在氧化还原 反应 , 有着 活跃 的电子转移现 象 , 细菌降解石油烃 的过程 中将产生的电子传给 了 电子受体 D C I P , 由此推测 2 、 3 、 4 、 7号菌液中含有 的 细菌具有石油烃降解的能力 。 另外 , 5 、 6 、 8号样颜色 变淡 , 推测这 3种细菌没有烃降解能力或是非高效 烃降解菌。为此继续延长培养时间, 将这 5 、 6 、 8号 样连续培养 6 0 h后发现培养基都变为无色 , 但是 1 0 号样也变为无色。这可能是因为显色剂 自身氧化作 用导致的 , 所以短时间内使培养基 由蓝色变为无色 的菌液才是有可能具有石油烃类物质降解能力 的 菌落 。 2 .3 原油模 拟降解与单菌鉴定 原油模拟降解第一阶段实验结果表明, 2 、 3 、 4 号菌摇瓶 内的乳化效果较好 , 瓶 中的细菌利用原油 作为生长底物大量繁殖 , 说明微生物生长消耗 了原 油中大量的烃类物质。 6 、 7 、 9号摇瓶中原油都成团, 培养基明显变浑浊, 说明有菌体利用原油进行生长 繁殖产生絮体 。在 5 、 8号摇瓶中培养基颜色没有明 显的变化 , 但是当以柴油作为唯一碳源时, 经过同 样的摇瓶培养, 结果细菌都有生长 , 培养基明显变 浑浊 , 这说明原油里的某些成分可能抑制 了细菌的 生长 。 第二 阶段模拟降解实验结果发现 , 各个锥形瓶 杨丞磊等 石油烃降解茵的初筛及其降解性能研究 2 0 1 0 年第 3 期 中的培养基均变浑浊 , 证明瓶中的细菌都有 了明显 的增殖, 对柴油均具有降解性。然后, 在同样的条件 下继续进行摇床培养 , 总共培养 1 5 d之后 , 结果发 现 2 , 3 、 4号摇瓶 中 , 菌体生长较为旺盛 , 培养基进 一 步变浑浊 , 原油颗粒进一步减少 , 乳化效果较为 明显 。 6 、 7 、 9号摇瓶 中的团状原油有减少的趋势 , 培 养基的浊度加大。 5号摇瓶 中培养基明显变浑浊 , 说 明 5号样 中有 细菌生长繁殖现象 ,但是在培养 5 d 的时候 , 5号样中培养基没有明显的浑浊现象 , 由此 可以推断 , 5号样 中的细菌 随着培养时间的延长 , 菌 体活性慢慢恢复, 逐渐生长繁殖起来。在 8 号摇瓶 中, 培养基则没有明显 的浑浊现象 , 原 因可能是微 生物生长受到抑制或被毒死。 通过前后两次实验证 明, 编号为 2 、 3 、 4的菌液 具有较好 的烃类降解能力 , 6 、 7 、 9号摇瓶 内的菌液 次之, 8号则较差且降解能力受到抑制。 将筛选得到 的菌液进一步分离纯化后最终得到 1 3株降解菌菌 株 , 经过分子生物学鉴定 , 其结果见表 3 。 表 3 分离菌株分子鉴定结果与名称 T a b . 3 Re s u l t o f a n a l y s i s o f b a c t e r i a s e p a r a t e d 鉴定结果发现 , 编号为 S H 一 1 、 S H 一 3 、 T S 一 1 和 G 5 的菌种属于假单胞菌属 ,该类菌属可以降解一些难 以降解的有机物, 包括苯和萘等。 编号为 H Y 一 3 、 11 、 G 2 、 I V和 G 9的菌种属于不动杆菌属 ,该类细菌在 一 些研究中证明可以降解石油烃类物质, 尤其是可 以降解石油中c 。 ~ c 砣 之间的正构烷烃 。以上两类 菌属 占分离菌株数量的近 7 0 %, 是优势菌种 。除此 之外 , 还有沙雷 氏菌属 、 微球菌属 、 黄质 菌属和杆 菌 。通过分子生物学 的鉴定 , 证明经过前 阶段分离 纯化之后, 利用模拟培养筛选得到的菌种大部分具 有石油烃降解能力, 验证了前期烃类降解菌筛选的 结果 。 2 .4 分离菌株降解功效 经过摇瓶培养 , l 3种分离菌株对于水基泥浆废 水样中 C O D的去除效果见图 3 。 0 0 U 菌种 编号 图 3 分离菌株对 C O D的去除效果 F i g . 3 R e mo v al r a t e o f C O1 c a u s e d b y b a c t e r i a s e p a r a t e d 由图 3可见 , 编号为 H Y 一 3 、 G 6和 8的菌株对水 样的 C O D去除率超过了 5 0 %, 其中 H Y 一 3和 G 6达 到了6 0 %以上, 在 1 3 种单菌中这 3 种细菌的效果相 对来说最佳。 分离菌株对水基泥浆废水总有机碳 T O C 的去 除效果见图 4 。 菌种编号 图 4 分离菌株对 T O C的去除效果 . F i g . 4 Re mo v a l r a t e o f T OC c a u s e d b y b a c t e r i a s e p a r a t e d 由图 4可见 , l 3种菌株对 于水样 T O C的去 除 效果总体上优于 C O D的去除效果 , 均在 4 0 %以上。 其中, 编号 H Y 一 3 、 G 6 、 T S 一 1 、 8 和 G 2的 T O C去除率 均超过了 5 0 %, 其次是 G 5号菌 , 去除率为 4 9 . 1 1 %。 对比数据可以发现,对 C O D去除效果较好的菌种 对于 T O C的去除效果也同样表现较好。 实验结果表 明, H Y 一 3 、 G 6 和 8 号菌株对于废水基泥浆的 C O D 、 T O C去除率均在 5 0 %以上, 整体表现好于其他菌株。 2 . 5 分离菌株与活性污泥生物降解能力 实验中使用的活性污泥来源于上海市长桥水 质净化厂 , 采集于该厂的二沉池 回流污泥储池 。在 S B R装置 中经过前期柴油废水 的模拟 驯化和后期 2 0 1 0年第 3期 杨丞磊等 石油烃降解茵的初 筛及其 降解性能研究 的水基泥浆强化驯化 , 成功形成了具有 降解石油烃 类物质的微生物菌群 ,并且 S B R工艺 的 C O D去除 率在经过 5 0 d的驯化后达到 8 0 %以上。将经过驯化 的活性污泥和筛选出的单菌进行复配, 经过摇瓶培 养 7 d后 ,利用索 氏抽提法测出各摇瓶 内干泥样 的 含油率 , 其结果见图 5 。 6 0 蛔 5 0 4 o 3 0 盛I 2 O 镁 1 O O H Y - 3 活 8 活 G 6 活 l t Y - 3 8 G 6 图 5 培养后矿物油含量 Fi g. 5 Co n t e n t o f o i l a f t e r mi c r o b i a l c u l t i v a t i on 由图 5可见 , 单菌 H Y 一 3和 8号对于泥浆 固相 中的石油烃类物质降解效果不佳 , 尤其是 HY 一 3基 本上没有变化 , 出现这种情况 的原因可能是细菌还 处于生长的适应期 , 微生物数量上没有大量增殖 , 因此 , 污染指标在该阶段下降很少 。这说 明单菌对 于烃类物质 的降解能力有限 , 需要一定的时间才能 使外投菌株逐步适应环境并开始增殖生长 , 但是这 两种单菌与微生物种群丰富的活性污泥复配后 , 除 油率有 了明显的提高 , 说 明 H Y 一 3和 8号单菌的投 加有利 于活性污泥 中石油降解优 势菌群 的增殖生 长。单菌 G 6则情况相反 , 其与活性污泥复配后 , 对 于石油烃类的降解效果反而下 降 , 说明 G 6号单菌 对于活性污泥 中石油降解 菌的生 长存在相互抑制 的关系 , 不利于优势菌群落 的形成和石油烃类 的微 生物降解 。 结果证明, 8号菌株的表现总体上均比较 好 ,其与活性污 泥复配接种后残 留矿物油含量为 1 5 6 m g g - 干泥 , 单菌培养 1 4 d后残留矿物油含量从 7 d的 3 6 1 mg g - 干泥降到 2 3 8 m g g - 干泥 ,具有较 好的降解石油烃类物质 的效果 , 并能促进其他烃类 菌的生长 , 可 以作为 S B R系统的外投单菌 , 以此提 高系统的处理效果。 2 . 6 投菌后 S B R生物降解能力 将 8 号单菌以 5 %的接种量投加入经过驯化后 的 S B R活性污泥体系中 , 随后与未加单菌的 S B R 进 行对 比实验 , 两 套 系 统 的编 号 分别 为 S B R 一 2和 S B R 一 1 。经过 7 d 运行后检测 了两个 S B R系统 的出 水水质, 其结果见图6 。经过对比可以得知, 没有投 加单菌的 S B R系统, 其出水水质总体上不如投加单 菌 的 S B R系统的出水水质好 。投加单菌后 的 S B R 出水其 C O D去除率达到 9 0 . 1 2 %, 比污泥驯化实验 中 8 0 %的去除率有 了较大的提升。 a BODs ● COD s T OC 41 9 l- I ■ _ 4 J.1D . 1 6 【 L 1 4 o q , / \ 涠 / 伽 一 --4 - S B R - 蚩 栾 嚣 l 3 7 l l l j l l ,l 2 I Z j 2 Z ,Z 天数 , d 图 7 两套 S B R装置出水 C O D随时间的变化 F i g .7 F l u c t u a t i o n o f o u t i o w s C OD i n S BR一 1 a n d S BR一 2 由图 7可见 , 外投单菌的 S B R系统其生物群落 适应环境 的能力好于没有投加单菌的 S B R系统。 实 验中进水的 C O D均在 1 0 0 0 m g 上下波动 。结果 表明 8号单菌确实对于活性 污泥生物相 的增殖生 长具有促进作用,有利于石油降解菌群的形成, 其 C O D去除效果好于未投加单菌 的 S B R系统。经过 2 0 d的运行后 , C O D去除率稳定在 9 0 %以上,出水 C O D小 于 1 0 0 mg , 其 系统 排泥 中油含 量小 于 3 0 0 0 m g k g 干泥 。 3结论 1 先后 以柴油石蜡混合物和废水基泥浆作为 唯一碳源 , 通过 D C I P显色实验和原油模拟降解实 验分离纯化并鉴定了 1 3 种烃类降解菌。编号为 S H一 1 、 S H 一 3 、 T S 一 1和 G 5的菌种 属于假单胞 菌属 , 该类菌属分解蛋白质能力甚强, 并且可以降解一些 难 以降解的有机物 , 包括苯和萘等。编号为 H Y 一 3 、 下转 第 2 7页 2 0 1 0 年第3 期 郭效军等 Z n O- T i O 复合催化剂上尿素与甲醇合成碳酸二甲酯 2 7 高的催化活性 。在本实验条件范围内, z n O T i O 复 合催化剂上尿素醇解合成碳酸二甲酯 D M c 的适 宜反应条件为 催化剂用量为反应体系总质量的 1 %, 反应时间为4 h , 反应温度为 1 6 0℃, 甲醇和尿素 的摩尔比为 1 4 , 得到的碳酸二 甲 D MC 最高收率 ’为 l 9 . 2%。 参考文献 [ 1 ] H o n g y e L i n , B o l u n Y a n g , J i a n j a n S u n , e t a 1 . K i n e t i c s s t u d i e s f o r t h e s y n t h e s i s o f d i m e th y l c a r b o n a t e f r o m u r e a a n d m e th a n o l [ J ] . C h e m i c al En g i n e e r i n gJ o u rnal, 2 0 0 4, 1 04 21 2 7 . [ 2 ] 王洪波, 祁增忠, 夏代宽. 尿素和甲醇制备碳酸二甲酯的热力 学分 析[ J ] . 天然气化工 , 2 0 0 6 , 3 1 7 5 ~ 7 8 . [ 3 ] Mo u h u a Wa n g , Ni n g Z h a o , We i We i , e t丑 S y n the s i s o f d i me thy l c arbon a t e f r o m u r e aandm e thano l o v e r n 0l J J . I n d . C h e m. R e s . , 2 0 0 5, 4 47 5 9 6 75 9 9. [ 4 ] 祁增忠, 王洪波, 夏代宽. 氧化锌的制备及其对碳酸二甲酯合 成的催化研究[ J ] . 工业催化, 2 0 0 6 , 1 4 1 2 6 2 9 . [ 5 ] 郭宏飞, 贺亮, 赵新强, 等. 纳米氧化锌的制备方法对合成碳酸 二甲酯性能的影响[ J ] . 山东化工, 2 0 0 7 , 3 6 8 1 - 4 . [ 6 ] 赵新强, 周秋香 , 王延吉, 等. Z n O 、 P b O和S i O 纳米复合物的制 备与结构表征[ J ] . 材料科学与工程学报, 2 0 0 4 , 2 2 1 8 2 8 5 . [ 7 ] J i a n j u nS u n , B o l u nY ang , Xi a o p i n g Wan e t M . S ynt h e s i s o f d i m e thy l c a r bon a t e f r o m u t e r i an d me tha n o l us i n g p o l y p h o s p h o r i e a c i d a s c a t a l y s t 【 J J . J o u r n a l of Mo l e c u l ar C a ta l y s i s A, 2 0 0 5 , 2 3 9 8 2 8 6 . 上接第 2 3页 I I 、 G 2 、 I V和 G 9的菌种属于不动杆菌属 , 该类细菌 可以降解石油中 C 。 一 C 弛之 间的正构烷烃 。 以上两类 菌属 占分离菌株数量的近 7 0 %, 是优势菌种 。除此 之外 , 还有沙雷氏菌属、 微球菌属、 黄质菌属和杆菌。 2 通过分离菌株对 C O D、 T O C去除效果的研 究 ,经过初步筛选得到烃类 降解菌 H Y 一 3 、 G 6和 8 号菌株。 3 经过摇瓶培养发现, 筛选得到的烃类降解 菌 中 H Y 一 3和 8号菌与活性 污泥复配后对 C O D的 去除率有 了比较 明显 的提升 , 但是 G 6菌株却反 而 下降,说明 G 6菌与经过驯化的活性污泥中的微 生 物群具有相互抑制的作用。 另外 , 8号菌的降解速率 好于 H Y 一 3 , 能够较好地促进活性 污泥中烃类菌群 的生长, 提高生物降解能力, 因此, 以 8 号菌作为 S B R外投菌株。 4 投加 8号菌 的 S B R系统其 出水C O D小于 1 0 0 m g L - I 排泥的油含量小于 3 0 0 0 mg k g - 千泥, C O D 去除率达到 9 0 %以上 , 具有较好的生物处理效果。 参考文献 [ 1 ] 鄢捷年. 钻井液工艺学[ M] . 山东东营 石油大学出版社, 2 0 0 1 . 1 - 2 . [ 2 ] 姜子东, 朱墨. 水基泥浆对陆相环境的影响[ J ] . 钻井液与完井 液 , 1 9 9 1 , 2 8 9 1 3 ; 2 3 . [ 3 ] 余红波, 李忠庆 , 等.浅论钻井废泥浆对环境的危害及处理技术 [ J ] .科技资讯 , 2 0 0 6 , 4 1 4 8 1 4 9 . [ 4 ] J . 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