不同印染废水处理系统优势酵母菌类群及降解效能的研究黄建新

No.2·68·西北轻工业学院学报JUORNALOFNROTHWESNITFITTTUEOSILGHTINTUDSRYJun.1994Vol。12不同印染废水处理系统优势酵母菌类群及降解效能的研究`黄建新雷健康(西北大学生物系,西安710069)摘要本文报道了活性污泥处理印染废水来统和生物膜处理印染废水系统中主要酵母菌类群及其降解效能。活性污泥中占优势的酵母类群为哮母属、丝饱酵母属、隐球酵母属、球拟酵母等属;生物膜中占优势的酵毋类群为红酵母属、酵母属、丝艳酵母属,卵饱酵母等属。在不同处理系统中起主要降解作用的酵母菌优势群体有所差别,使用不同属种的混合酵母类群比单一属种的酵母处理印染废水效果好,虽色度去除率变化不明显,但c0D去除率高达15%~31%,这对提高印染废水的处理效果具有重要意义。关键词;印染废水;酵母菌类群;coD降解率;色度去除率中图法分类号:Ts〔一9,](x7,)印染工业排放废水中所含染料、有机物种类较多,色度深,cOD值较高,是重要的污染源之一。研究表明l[一习,利用微生物生化治理印染工业废水是一条行之有效的途径。以往的研究主要集中在细菌方面,而对于不同生化处理系统存在的酵母菌种类、数量及其对印染废水的脱色降解作用关系未见研究报道〔3一习。我们曾对采用活性污泥和生物膜两种不同印染废水处理系统中优势细菌种类及降解功能作过研究困,进而又对这两种不同处理系统中存在的主要酵母菌类群及其对印染废水的降解性能作了研究。本文初步探讨酵母菌在印染废水处理系统中的作用,旨在探明印染废水处理系统中生物类群的结构及功能,为提高印染废水处理效果提供科学依据。1材料与方法1.1样品来源’(1)活性污泥采自陕西第三印染厂废水处理装置;生物膜采自西北第一印染厂废水处理装置。(2)印染废水取自西北第一印染厂,根据废水中不同染料具有不同光吸收特征峰,721分光光度计测出废水中主要存在的染料光吸收特征峰见表1。·收稿日期:1994一01一12第2期黄建新等:不同印染废水处理系统优势酵母菌类群及降解效能的研究。69。表1印染废水水质情况COD12391284200250棕黑色棕黑色9,79.3480500540nm)580500540580610.12培养基(l)分离培养基:MYPG培养基中加入50单位/毫升链霉素和0.25%丙酸钠,pH4.6~5。(2)纯化培养基:2%葡萄糖、豆芽汁琼脂培养基。(3)驯化培养基:50%豆芽汁20毫升,葡萄糖2克,印染废水80毫升,pH自然。1.3分离(1)释放菌体:取活性污泥或生物膜水样100毫升静置后弃上清液,沉淀物用无菌水洗3次,置组织捣碎器捣碎5分钟,取捣碎液稀释10一`~10一`。(2)分离:稀释涂布平皿法分离。在28℃培养72小时后将菌落数在20个左右,10一3稀释度平皿上单菌落全部挑出,纯化并移接斜面。L4菌种鉴定按文献[7,8〕鉴定到属。1.5酵母菌降解功能测定(1)驯化培养:所分纯酵母菌在驯化培养基斜面28℃培养48小时,用5毫升无菌水制成菌悬液,待用。(2)摇瓶降解试验:250毫升三角瓶装50毫升印染废水,灭菌后接入上述5毫升菌悬液,28~30℃摇床培养36~38小时,4000转/分离心20分钟,取上清液待测定用。(3)cOD测定:用重铬酸钾法图。(4)色度测定:用721分光光度计在废水特征吸收峰波长处测定脱色反应前后吸光度,计算脱色率以表示色度去除活力。2结果与讨论2.1活性污泥和生物膜中优势酵母种群及数量分离所得酵母菌经分类鉴定其结果:从活性污泥中分得酵母菌23株,其中酵母属菌株较多,其次为丝抱酵母属、隐球酵母属、球拟酵母属(表2);从生物膜中分离出酵母菌12株,红酵母属菌株较多,其次为酵母属、丝抱酵母属、卵抱酵母属等(表2)。由表2可见,在印染废水处理过程中,酵母属、红酵母属、丝抱酵母属、隐球酵母属、卵抱酵母属为经常存在的优势类群,但在不同的处理系统中各类酵母菌数量和所占比例有所不同。活性污泥中存在的酵母菌的种类和数量都比生物膜中的多,这主要是由于不同处理系统中工艺条件和环境因素不同而影响了酵母菌类群的结构组成和数量。西北轻工业学院学报第12卷表2不同处理系统中优势酵母类群及数量一一..曰...........主要。菌一-丽护坦曝爵蔽一丽扩嘿丽薇(IX103/ml)(写)730.43(IXI护/ml)(%)酵母属(SaeeharomyCes)红酵母属(Rhodotorula)丝抱酵母属(Triehosporon)隐球酵母属(er即toeoceus)球拟酵母属(Torulopsis)卵抱酵母属(oosPoridium)假丝酵母属(Candida)固囊酵母属(Citerom界es)合计8.7016.6733.33勺乙月任13.13.16.678.33qé口口13,048.334.3516.678.708.70100.00100.002.2酵母菌对印染废水的脱色降解性能测定.2.21单菌株脱色降解力测定将上述所分离的35株酵母菌经驯化培养后分别按10%接种量直接接入印染废水中,摇瓶培养测定降解作用。其中有10株酵母菌降解性能较高,cOD去除率达35%以上,染料平均去除率在10%以上,结果见表3。表310株酵母菌对印染废水降解结果项目0.4.4.0.9,111几`11对照组酵母属菌号未接菌内h八D月I,1红酵母属隐球酵母属卵抱酵母属球拟酵母属COD(mg/l)1239746.6767.4776.3756.3816.3819.2632.0732.5732.9771.9COO降解率(%)500nm色度去除率(%)0938.137.338.934.133.948.940.940`837.7平均018.5822.419.17.07.816.9540nm017.816.`722.811.925.020.24.73.213.018.5580nm018.720.026.017.425.725.708.914.221.4610nm023.223.828.931.531.526.06.205.427.318.7824.6019.9726.1522.752.733.0010.1021.03击山击山氏sBlsA凡标场注:A:活性污泥中的酵母菌,B:生物膜中的酵母菌。由表3可见,在活性污泥处理系统中,酵母属、隐球酵母属、卵抱酵母属的酵母菌对印染废水的处理具有重要作用;而在生物膜处理系统中,红酵母属、隐球酵母属、球拟酵母属的降第2期黄建新等:不同印染废水处理系统优势酵母菌类群及降解效能的研究.71.解效能具有重要作用。另存在于活性污泥中的卵抱酵母数量最少,但c0D去除率高达40%,而存在于生物膜中的卵抱酵母数量较活性污泥中的多,但在实验条件下降解力却极差,这种来自不同处理系统的同属酵母菌的降解差异,是由于不同处理条件下不同种间的生化降解机能不同所造成的,有待于进一步研究。各菌株对不同染料去除率不同,但多对吸收峰在580nm和610nm处的染料去除力高,而对5oonm和540nm处染料去除力低,说明不同染料的可生化降解性并不相同。对照分析10株酵母菌对废水coD降解能力及染料去除力的结果,发现coD降解力高的菌株不一定对染料去除率高,如A,5、B;、Al。菌株coD降解率达40%以上,但对色度去除率几乎没有,这说明不同酵母菌对印染废水中有机物的降解和对染料物质的去除能力并不是同步的。2.2.2不同属种高降解菌株混合处理印染废水的效果将上述各属中coD降解力和脱色性能良好具有代表性的高效菌株AS、A。、B。、A,5、月,。、刀。混合处理印染废水,并进行不同时间降解测定,其结果见表4。表4混合菌株处理印染废水结果COD色度去除率(%)项目.90.0.3小1上O山0`n`降解前24小时36小时48小时60小时(mg1/)1284.6eon降解率(%)540nm580nm610nm平均`.上J任浦任Olt036.052.164.443.0500nm015.317.220.522.3021.522.826.730.20023.819.9225.621.530.925.4236.828.60户0才,反口Qd.…,11卜U内b110自11沙勺Ond己八O月任é了在同一实验条件下不同属种高效菌混合处理印染废水比单一菌种效果好。此外混合菌处理印染废水降解能力还与时间有关,48小时coD降解率达最高,再延长处理时间COD降解率却下降。这是由于实验条件下废水中营养贫乏,部分菌体衰老自溶引起的。随着处理时间的延长染料去除率有所提高,但效果并不明显,因此从工业化处理技术上考虑,选择48小时处理时间效果会更好。3小结研究结果表明:在印染废水的生化处理系统中酵母菌无论从数量或种类上都不及细菌的多e1[准琢寸印染废水中的有机物降解和染料脱色有着不可忽视的作用。这些高降解力酵母菌的发现对印染废水的生物处理机制研究有重要意义。从处理印染废水的活性污泥和生物膜处理系统中分离得到的优势酵母菌类群和数量有所差别。经研究在活性污泥处理系统中酵母属、隐球酵母属、卵抱酵母属的菌株起主要降解作用。在生物膜处理系统中则是红酵母属、隐球酵母属、球拟酵母属中的菌株起主要作用,而且活性污泥中的酵母菌在种类、数量及降解性能上都比生物膜中的酵母菌高,这一差异是由于不同工艺条件、环境因素对其处理系统中的微生物群系及降解能力影响的结果。·72·西北轻工业学院学报第12卷用几种酵母菌混合比单种酵母菌处理印染废水效果要好,前者比后者c0D去除率高15%~31%,色度去除率变化不明显,但无论是活性污泥还是生物膜都是一个综合的微生物区系,同时又都生长在一个可变的综合生态环境中,因此进一步探讨不同处理系统中微生物种群间的相互关系和净化效果,人为增殖高降解性能微生物的种类和数量补加到处理系统中改善处理系统,对提高生物处理效果具有重要意义。参考文献1·Thomas.2.etal.ArehMierobiol,1984;138(37)2沈玉如,阂一任.环境污染与防治,1983;8(4)3周大石、马放、杨虹.微生物学杂志,1955:s(1):37一404钟秀清.微生物学杂志,1985;5(3):17一215张娥、盛玲玲.环境科学,1959;10(2):20一256黄建新、赵军理.环境杂志,1993;9(3):17一207Lodder.J.Th已Yeastsataxonomiestudy.North一HollandPublishingCo.,Amster-dam,19708中国科学院微生物研究所《常见常用真菌》编写组.常见与常用真菌.北京:科学出版社,19739蒲萍泳.环境保护,1992;25(3):21一22STUDIESONMAINYEASTSTRAINSANDDEGRADATIONINDIFFERENTPRINTINGANDDYEINGSE丫VAGETREATMENTSYSTEMSH往a双9Jianx艺几Le艺J艺a牡无a”gABSTRACTThemainyeaststrainsfromaetivesludgeandbiologiealmembrane,andtheirdegra-dationinPrintinganddyeingsewagetreatmentsystemsareeomPared·ThemainyeaststrainsinaetivesludgeareSaeeharomyces,TriehosPoron,CryPtoeoeus,ToraloPsisand50on一inorganismmembrane,thatareRhodotorula,Saccharom界es,Triohosporn,.oosPoridiumand50on.It15foundthatdominantyeaststrainswhiehtakemaindegradationinbothseweragesystemsaredlfferent.There15abettereffeetmixing拌aststrainstodisPoseofPrintinganddyeingsewagethansinglestr