草酸青霉菌丝球的培养及其对染料的吸附研究.pdfVIP

草酸青霉菌丝球的培养及其对染料的吸附 草酸青霉菌丝球的培养及其对染料的吸附 张书T (环境工程学) 指导教师:杨数 研究员 摘 要 生物吸附技术处理染料废水具有快速、广谱、操作方便、不受生物毒性影 响等优点，近年来受到广泛关注。然而吸附量低和菌体与水难分离是制约其实 际应用的两大关键问题。本研究筛得的一株染料高效吸附菌 Penicillium oxalicumCGMCC0810，其对染料的吸附量比文献报道值高出数倍。采用将菌 丝培养成可快速沉降的菌丝球的方法解决菌水分离问题，并在气升式反应器和 鼓泡塔反应器中成功地实现了菌丝球培养。本研究主要包括以下内容: 1)测定了该菌对五种常用活性染料 (RB19,RY145,RR24,RR241和RB5) 的吸附动力学和饱和吸附量，并考察了pH,NaCl盐度、温度、培养时间、 菌的死活等因素的影响。180min内这五种染料的吸附均接近平衡;20℃时 菌球对RB19,RY145和RR241的饱和吸附量分别为159mg/g,137mg/g和 122mg/g;活菌的吸附容量比高压灭菌后的死菌高23%(以RB19为例)。 2)利用有机溶剂对吸附在菌体上的染料RB19进行的解吸实验结果表明，溶剂 类型对解吸有很大影响，碳原子相同时酮的解吸率最高，醇次之，酸和酷类 相近，解吸率最低。解吸效率最高的溶剂为甲醇和丙酮，30`C、解吸时间 24h的解吸率分别为81%和83%。甲醇解吸RB19在 10min内可基本完成。升 高温度有利于甲醇解吸RB19，但当温度大于37℃时，温度的影响趋缓。 3)菌丝体成球条件实验结果表明，在适宜的条件下，菌丝体在摇瓶、0.5L气升 式反应器、0.5L鼓泡塔内和5L鼓泡塔内均可形成快速沉降的菌丝球，而且， 培养液透明无色，几乎没有碎菌丝的产生;营养源、pH、接种方式、接种 量、通气量、反应器类型等都会影响菌丝成球效果;抱子或破碎后菌丝均可 作为菌种用于生产菌球，菌丝接种时菌球生长更快;不灭菌条件下也可形成 摘 要 菌球，杂菌污染不明显;低剪切力是菌丝成球的必要条件;ALF较BC更有 利于菌丝成球。 4)吸附过程中没有明显的降解发生，吸附是染料脱色的主要机理。 本研究通过吸附动力学与热力学、解吸动力学与热力学、成球条件及放大 实验等系统研究，阐明了染料回收的可行性与基本条件，为将 Penicillium oxalicumCGMCC0810应用于实际废水处理奠定了可靠的科学基础。 关键词:生物吸附，染料，菌丝球，培养，青霉菌 草酸青霉菌丝球的培养及其对染料的吸附 ProducingmyceliumpelletsofPenicilliumoxalicumfordye adsorption ZhangShujun(EnvironmentalEngineering) DirectedbyProfessorYangMin Abstract Applicationofbiosorptionforthetreatmentofdye-bearingwastewaterhas beenfocusedbecauseofitshighefficiency,highspeed,widespectrum of applicabilityandtolerancetobio-toxicity.Theadsorptioncapacityandefficiencyin biomassseparation/collectionarethetwokeyfactorsaffectingitspractical application.Inthisstudy,PenicilliumoxalicumCGMCC0810,afungusstrain isolatedinourlab,hasahighdyeadsorptioncap