磁力攪拌器對(duì)產(chǎn)絮凝劑成分分析的使用

生物絮凝劑一般來(lái)自微生物胞外分泌物，它 的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在生物來(lái)源，具有綠色、易降解、無(wú)二 次污染特點(diǎn)。目前已經(jīng)廣為使用的利用活性污 泥中的微生物處理生活污水，就是微生物代替化 學(xué)物質(zhì)用于環(huán)境處理的成功范例，在活性污泥中 存在著生物絮凝菌，它們利用自身分泌的胞外物 質(zhì)結(jié)合污水中的懸浮顆粒，形成大的絮凝團(tuán)，加速 污泥沉降，同其他細(xì)菌、真菌和原生動(dòng)物一起，去 除污水中的有機(jī)物，降低污水的 ＣＯＤ 和 ＢＯＤ 指 標(biāo)以達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。

１ 材料與方法

１．１ 材料

活性污泥：采樣自低溫生物反應(yīng)器填料池；低 溫生物膜：采樣自低溫生物反應(yīng)器污泥回流裝置； 低溫生物反應(yīng)器運(yùn)行在哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。 供試儀器主要有紫外分光儀（普析通用儀器 有限責(zé) 任 公 司）、超 凈 臺(tái) （蘇 州 凈 化 設(shè) 備 有 限 公 司）、恒溫培養(yǎng)箱（上海南榮實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）、 滅菌鍋（日 本 三 洋）、電子 天 平（ＭＥＴＴＬＥＲ）、磁力攪拌器 （其林貝爾儀器制造有限公司）、電 泳 儀（北京 六 一 儀 器 廠(chǎng)）、ＰＣＲ 儀 （德 國(guó) Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ 公司）、ＢＩＯＬＯＧ 微生 物 自 動(dòng) 鑒 定 系 統(tǒng)（美 國(guó) Ｂｉ－ ｏｌｏｇ 公 司 ）、凝 膠 成 像 系 統(tǒng) （美 國(guó) ＵＬＴＲＡ－ ＬＵＭ）。

１．２ 方法

１．２．１ 絮凝細(xì)菌的分離和篩選

用離心管稱(chēng)取 活性污泥或生物膜各１ｇ，漩渦振蕩１０ｍｉｎ，然后 用滅菌蒸餾水進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)∠♂尡稊?shù)為４、５、 ６的樣品涂布于ＬＢ培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 和葡萄糖培養(yǎng)基，分別在４和３０℃的培養(yǎng)至長(zhǎng)出 菌落，挑取單菌落，平板劃線(xiàn)分離純化菌株。純化 后菌株采用試管斜面保存、編號(hào)。 挑取上面純化后菌株接種于篩選培養(yǎng)基（葡 萄糖２％，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．５％，ＫＨ２ＰＯ４ ０．２％，ＮａＣｌ ０．０１％，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ０．０２％，尿素 ０．０５％，酵母 膏０．０５％，ＭｇＳＯ４０．０２ ％）中，４ ℃培養(yǎng)７２ｈ，取 發(fā)酵液進(jìn)行絮凝效率檢測(cè)。檢測(cè)方法為：取２ｍＬ 發(fā)酵液，加 入 ５０ ｍＬ 含 有 高 嶺 土 ０．４％、ＣａＣｌ２ ０．０４％的水懸濁液，磁力攪拌器上以２５０ｒ·ｍｉｎ－１ 攪拌 １ ｍｉｎ，再 以 ６０ｒ·ｍｉｎ－１ 攪 拌 ３ ｍｉｎ，靜 置 ５ｍｉｎ后于液面下２ｃｍ 處取樣，在分光光度儀上 檢測(cè)其 吸 光 度 Ａ５５０ｎｍ值，另取一份不加發(fā)酵液 的 高嶺土懸濁液作為空白，測(cè)得吸光度 Ｂ５５０ｎｍ值，根 據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算各菌株絮凝率。公式如下： 絮凝率（％）＝（Ａ－Ｂ）／Ａ×１００。

１．２．２ 絮凝細(xì)菌的菌種鑒定

菌種鑒定采用形 態(tài)學(xué)、生理生化實(shí)驗(yàn)和細(xì)菌１６ＳｒＤＮＡ 序列 分 析 ３種方法。革 蘭 氏 染 色、菌 落 形 態(tài)、菌 體 形 態(tài)、和 生理生化實(shí)驗(yàn)方法均參照《微生物實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》。 Ｂｉｏｌｏｇ細(xì)菌鑒定方法根據(jù)儀 器 操 作 手 冊(cè)，將 菌 株 Ｈ８制成適當(dāng)濃度菌懸液，接種于９６孔細(xì)菌培養(yǎng) 板，培養(yǎng)４～２４ｈ，置于 分 光 光 度 計(jì) 中 檢 測(cè)，計(jì) 算 機(jī)自動(dòng)分析菌種指紋圖譜并給出鑒定結(jié)果。 透射電鏡（ＴＥＭ）觀(guān)察：將 Ｈ８菌落滴到水中 制成菌液，靜置至細(xì)菌單細(xì)胞擴(kuò)散，取銅網(wǎng)吸附細(xì) 菌細(xì)胞后用醋 酸 鈾 染 色３ ｍｉｎ，取下銅網(wǎng)晾干后ＴＥＭ 上觀(guān)察并拍照。

２ 結(jié)果與分析

選擇４ ℃對(duì)低溫菌進(jìn)行分離培養(yǎng)，同 時(shí)以３０ ℃培養(yǎng)作為對(duì)照，３０ ℃培養(yǎng) 條 件 下 平 板 菌落的數(shù)量和種類(lèi)明顯占優(yōu)勢(shì)。，活性污泥和生物膜中都含有一定數(shù)量可以在 低溫下生長(zhǎng)的細(xì)菌，根據(jù)３種培養(yǎng)基中菌落形態(tài) 的差別進(jìn)行低溫菌株純化及保存，低溫生物反應(yīng) 器中共分離到６４ 株低溫細(xì)菌，其中２９株來(lái)自活 性污泥，３５株來(lái)自生物膜。進(jìn)一步的絮凝菌篩選 試驗(yàn)結(jié)果證 明 低 溫 反 應(yīng) 器 活 性 污 泥 中 大 約７９％ 的低溫菌具有絮凝活性。生物膜中的低溫菌是被固定在特定載體上，所以對(duì)菌株的絮凝性要求不 高，但是在初篩實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)１３株低溫菌具有絮凝 活性，占分離菌株的３７％。絮凝性復(fù)篩主要考察 菌株絮凝穩(wěn)定性和絮凝效率，選 取 絮 凝 率 超 過(guò) ５０％的菌株，最后獲得活性污泥中５株絮凝細(xì)菌，和生物膜中５株絮凝細(xì)菌，其中 Ｈ８、ＤＧ２和 ＤＮ１三株菌徐 凝效果最好，均 超 過(guò)８０％。Ｈ８菌株 在 低 溫 下 生 長(zhǎng)較 快，絮 凝 率 達(dá) 到 ８３．７９％ ，絮 凝 照 片菌株 Ｈ８的菌落呈圓形，有凸起，邊緣光滑整 齊，乳黃 色，不 透 明，大 小 約３．５ｍｍ×３．５ ｍｍ。 革蘭 氏 染 色 陽(yáng) 性，菌 體 橢 圓 形，大 小 （０．１０± ０．０２）μｍ× （０．０６±０．００５）μｍ，無(wú) 鞭 毛、纖 毛（圖２）。生理生化試驗(yàn)結(jié)果證明菌株 Ｈ８可以 水解淀粉、明膠，不能水解酪蛋白、纖維素，可發(fā)酵 乳糖產(chǎn)酸，不產(chǎn)生尿素酶，接觸酶試驗(yàn)陰性，氧化酶試驗(yàn) 陽(yáng) 性，可 還 原 硝 酸 鹽，硫 化 氫 試 驗(yàn) 陰 性， ＩＭＶＩＣ試驗(yàn)中只有檸檬酸鹽試驗(yàn)為陽(yáng)性。

３ 結(jié)論

本試驗(yàn)從低溫活性污泥和生物膜中共分離到 ７５株細(xì)菌，其中中溫菌有４６株，２９株在低溫下生 長(zhǎng)的細(xì)菌。對(duì)分離到的細(xì)菌進(jìn)行產(chǎn)絮能力的初篩 和復(fù)篩試驗(yàn)，共得到４株絮凝顆粒大，絮凝效果好 的高效低溫產(chǎn)絮菌株，其中 ＤＧ２和 ＤＮ１來(lái)自 活 性污泥，絮凝率分別達(dá)到８７．３５％和８１．３３％，Ｈ８ 和 Ｈ１３來(lái)自生物膜，絮凝率分別達(dá)到為８３．７９％ 和７８．４４％。經(jīng)多次重復(fù)試驗(yàn)證明 Ｈ８的絮凝性 最好，且在低溫下絮凝效果穩(wěn)定，該菌為乳黃色圓 形細(xì)菌，表面光滑濕潤(rùn)且有凸起，不透明的革蘭氏 陽(yáng)性菌。



 

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