Phanerochaete chrysosporium厚垣孢子菌劑的開發(fā)及其促進(jìn)活性污泥降解苯酚的探究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)室篩選到一株真菌Phanerochaete chrysosporium，發(fā)現(xiàn)其具有促進(jìn)好氧顆粒污泥形成、增加染料廢水脫色效果和降解苯酚的作用。Mn2+能夠誘導(dǎo)P.chrysosporium厚垣孢子的產(chǎn)生，其厚垣孢子能夠抵抗不良環(huán)境且適應(yīng)力強(qiáng)，具有一定的產(chǎn)業(yè)化潛力。本論文通過對P.chrysosporium的液體發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，得到最適于厚垣孢子發(fā)酵的培養(yǎng)條件:溫度37℃、葡萄糖15g/L、酵母粉6g/L、pH4.5左右。此條件下

2、P.chrysosporium生物量和厚垣孢子產(chǎn)量分別為17.92 g/L，5.03×108個/g。
　　利用不同的方法探索厚垣孢子的分散技術(shù)，并通過平板計(jì)數(shù)法計(jì)算具有生物活力的厚垣孢子數(shù)量。結(jié)果表明，勻漿機(jī)分散厚垣孢子的分散效果較好。1 g厚垣孢子（濕重），用無菌水10倍稀釋，勻漿機(jī)分散8 min，得到的厚垣孢子數(shù)量最多，為3.25×108個/g。將勻漿機(jī)分散后的厚垣孢子進(jìn)行離心，底部沉淀的厚垣孢子10-6倍稀釋，PDA平板涂布

3、，經(jīng)過48 h、37℃培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)具有生物活性的厚垣孢子數(shù)量為3×108個/g。
　　將厚垣孢子添加到SBR中，對苯酚廢水進(jìn)行生物強(qiáng)化處理。其中，R1投加厚垣孢子、R2不添加厚垣孢子作為對照。對R1和R2兩組反應(yīng)器不同運(yùn)行階段活性污泥的性能、酚降解效率以及微生物群落結(jié)構(gòu)的分析?？梢园l(fā)現(xiàn)反應(yīng)器整個運(yùn)行過程中，R1和R2相比，R1的SVI值較低。R1和R2的MLSS曲線在運(yùn)行初期急劇下降，第4d開始MLSS曲線也開始有一個回升，整個馴化

4、過程中R1的MLSS濃度高于R2。R1的COD去除率比R2更高;在第5d時，R1和R2的COD去除率分別為95.1％和83.3％;反應(yīng)器運(yùn)行6d之后，R1的COD去除率維持在95.2-99.0％的水平;在30d的運(yùn)行過程中，R2的COD去除率始終低于88.0％。反應(yīng)器運(yùn)行第6d時，R1和R2的ESS值分別94mg/L和153 mg/L;7 d之后R1的ESS值低于85 mg/L;15 d之后，當(dāng)苯酚濃度高于1.0g/L時，R2的ESS曲

5、線值的范圍98-143 mg/L;整個反應(yīng)器運(yùn)行過程中R1的SVI值均低于R2。
　　苯酚降解的動力學(xué)分析表明，R1和R2相比，R1對酚的降解效果更好。反應(yīng)器運(yùn)行過程中當(dāng)苯酚濃度為600 mg/L時R1對苯酚的降解速率達(dá)到最大值，為1.47 g phenolg-1 VSS day-1;苯酚濃度為400 mg/L時，R2的降酚速率達(dá)到最大值，為0.85 g phenol g-1VSS day-1;當(dāng)苯酚濃度為2000 mg/L時，R

6、1仍然能保持較高的降解速率。R1較高的動力學(xué)參數(shù)Vmax(5.7 g phenol g VSS-1 d-1)，Ks(570 mg/L)和Ki(270 mg/L)說明R1中的活性污泥對苯酚具有較強(qiáng)的耐受性和降解能力。
　　序列優(yōu)化后共得到細(xì)菌有效序列68602條。R1的各樣品Chao1指數(shù)分別為1462、2633和2416，R2的各樣品Chao1指數(shù)分別為2666、2701和2164。兩組反應(yīng)器中活性污泥的Chao1指數(shù)均出現(xiàn)了先增

7、加后降低的趨勢。R1的Shannon指數(shù)第3d為4.05，隨著反應(yīng)器的運(yùn)行這一數(shù)值增加到了4.86，第30d時減至4.56。R2的Shannon指數(shù)逐漸降低，但整個運(yùn)行過程中均高于同時期的R1。兩組反應(yīng)器不同運(yùn)行時期各樣品細(xì)菌微生物群落以Actinobacteria（放線菌門）、Bacteroidetes（擬桿菌門）、Firmicutes（厚壁菌門）、Proteobacteria（變形菌門）和Candidate_division_bac

8、terium（未分類細(xì)菌）為5個優(yōu)勢細(xì)菌菌群。細(xì)菌中100個主要的屬聚集分布在3個群落聚集區(qū)A、B和C。R1中的細(xì)菌群落主要分布在B區(qū)域。在R2中，細(xì)菌群落分布較為分散，A、B和C三個群落分散的分布于R2中。菌群B中Stenotrophomonas、Corynebacteriumn、Propionibacteriaceae、Sphingopyxis、Ideonella、pandoraea、dyella和Sediminibacterium

9、具有較高的相對豐度。
　　序列優(yōu)化后共得到真核生物有效序列28463條。R1的各樣品Chao1指數(shù)分別為386、470和934，R2的各樣品Chao1指數(shù)分別為242、527和528。兩組反應(yīng)器的Chao1指數(shù)均呈現(xiàn)了增加的趨勢。R1中活性污泥的Shannon指數(shù)逐漸增加，各馴化時期分別為2.64、3.15和3.52。R2中的活性污泥Shannon指數(shù)則是先增加后降低，且整個運(yùn)行過程中均低于同時期的R1。從綱的分類水平對兩組反應(yīng)器