關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響研究【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文系列</b></p><p><b>　　開題報(bào)告</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響研究</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><

2、;p>　　酵母菌廢水處理技術(shù)是以從環(huán)境中篩選的適應(yīng)于特定廢水的一種或多種酵母菌的組合為主體，在完全開放和好氧的條件下，通過酵母菌對(duì)廢水中有機(jī)質(zhì)的分解和利用而達(dá)到去除廢水COD 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的的一種技術(shù)。它是一種新型的生物處理技術(shù), 既能處理廢水，又能將廢物資源化利用。由于其在處理高濃度有機(jī)廢水方面具有活性污泥不可比擬的優(yōu)勢(shì)，得到了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的重視，相繼開展了對(duì)高含油廢水、水產(chǎn)加工廢水、味精廢水等的處理研究。20世紀(jì)90年

3、代初期，日本西園環(huán)境衛(wèi)生研究所嘗試將酵母菌直接應(yīng)用于處理高濃度的有機(jī)廢水。研究表明，該工藝具有有機(jī)負(fù)荷高、有機(jī)物去除率高、能直接降解高濃度油脂等特點(diǎn)，并將其成功地應(yīng)用于高含油廢水、水產(chǎn)品加工廢水等的工程處理上。但國內(nèi)對(duì)該技術(shù)的研究起步較晚，目前的研究尚處初級(jí)階段。目前，國內(nèi)一些學(xué)者陸續(xù)將酵母菌應(yīng)用于處理一些特殊的有機(jī)廢水，如皂素廢水等的試驗(yàn)研究，但大多數(shù)研究仍處于對(duì)菌株的篩選以及對(duì)污染物降解動(dòng)力學(xué)研究的初級(jí)階段。而且，由于該技術(shù)的發(fā)展歷

4、史短，未知的部分很多，對(duì)于一些關(guān)乎系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的因素還缺乏系統(tǒng)研究。</p><p>　　近年來的研究表明，用酵母菌處理廢水具有很大的潛能和廣闊的前景。該方法和常規(guī)的微生物活性污泥法相比，能夠處理含更高濃度有機(jī)物的廢水。目前，在一些廢水的處理中已經(jīng)開始使用酵母菌，并且表現(xiàn)出很好的處理效果。但是酵母菌可能因?yàn)槟承┩饨缫蛩氐挠绊憣?dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化——由單細(xì)胞轉(zhuǎn)化為絲狀細(xì)胞，而酵母菌細(xì)胞絲化會(huì)引起污泥的膨脹，

5、嚴(yán)重影響廢水的處理效果，因此對(duì)影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素的研究對(duì)酵母菌在處理廢水中發(fā)揮更好的作用具有重大的意義。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：</p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　　1．綜述影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)分化的環(huán)境因素；</p><p>　　2．利用拍照顯微鏡

6、、掃描電鏡表征酵母細(xì)胞形態(tài)變化；</p><p>　　3．通過批量實(shí)驗(yàn)，考查系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)，如曝氣量、BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響；</p><p>　　4．考察脅迫條件恢復(fù)后，酵母菌形態(tài)可否恢復(fù)。</p><p><b>　　擬解決的主要問題：</b></p><p>　　通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析曝氣量、BOD負(fù)荷對(duì)酵

7、母菌形態(tài)的影響；對(duì)于出現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)絲化的處理，考察脅迫條件恢復(fù)后，酵母菌形態(tài)可否恢復(fù)。</p><p>　　研究的方法與技術(shù)路線：</p><p><b>　　1、技術(shù)路線：</b></p><p>　　通過批量實(shí)驗(yàn)，采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)考察曝氣量、BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌形態(tài)的影響，從而得出結(jié)論。</p><p><b>　

8、　2、實(shí)驗(yàn)操作：</b></p><p>　　2.1 YPD液體培養(yǎng)基的配制</p><p>　?。?）取5g酵母浸出膏(Yeast extract)，10g蛋白胨(Peptone)，5g葡萄糖(Dextrose)于一燒杯中，加入去離子水1000mL，加熱攪拌至溶液中固體組分全部溶解；</p><p>　?。?）待溶液冷卻后，用10%的硫酸溶液調(diào)整溶液p

9、H值至5.5；</p><p>　?。?）將溶液平均分裝入10個(gè)250ml錐形瓶中，用無菌封口膜封住瓶口；</p><p>　?。?）將這兩個(gè)錐形瓶放入入壓力蒸汽滅菌鍋，于115℃下滅菌30min；</p><p>　?。?）待稍微冷卻后將錐形瓶移至生物安全柜內(nèi)，進(jìn)行紫外滅菌15min；</p><p>　?。?）滅菌結(jié)束后存放在生物

10、安全柜內(nèi)待用。</p><p><b>　　2.2擴(kuò)大培養(yǎng)</b></p><p>　　用無菌接種環(huán)將酵母菌株接入YPD培養(yǎng)基中，接種過程都在生物安全柜無菌環(huán)境下進(jìn)行，接種時(shí)用酒精燈封口，防止細(xì)菌進(jìn)入培養(yǎng)基中。將接種后的YPD培養(yǎng)基封口，移至恒溫振蕩器中于溫度28℃，175rpm連續(xù)培養(yǎng)48小時(shí)后取出，放在生物安全柜中待用。</p><p>

11、<b>　　2.3 菌體收集</b></p><p>　?。?）將培養(yǎng)基中的菌液搖勻后平均分裝到8支50mL的離心管中，置于TGL-16M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)離心，設(shè)置轉(zhuǎn)速4000r/min，時(shí)間3min；</p><p>　?。?）離心結(jié)束后，倒去管中的上清液，留下菌體，然后再向各管加入30mL滅菌后的0.85%生理鹽水，于漩渦混合器上搖勻，重復(fù)上述離心操作；<

12、/p><p>　?。?）各離心管加入5mL 0.85%生理鹽水，于漩渦混合器上搖勻，集中到一個(gè)已滅菌的50mL離心管中，配成酵母菌懸浮液，待用。</p><p>　　2.4 無機(jī)鹽培養(yǎng)液的配制</p><p>　　按0.4%NH4NO3（硝酸銨），0.47%KH2PO4(磷酸二氫鉀)，0.03%Na2HPO4·12H2O(十二水磷酸氫二鈉)，0.1%MgSO4

13、·H2O(無水硫酸鎂)，0.001%FeSO4·7H20(七水硫酸鐵)，0.001%CaCl2·2H2O(二水氯化鈣)，0.001%MnSO4·4H2O(四水硫酸錳)的配方，配制1000mL無機(jī)鹽培養(yǎng)液，用容量瓶定容待用。</p><p>　　2.5 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果分析</p><p>　　廢水經(jīng)過自來水稀釋，通過投加(NH4)2SO4 、KH2PO

14、4調(diào)整廢水的BOD：N：P為100：5：1。處理采用SBR工藝，曝氣9 h，靜止沉降3 h，然后排水1／2，更換新的廢水。運(yùn)行1周后進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的采樣分析。運(yùn)行中控制pH，使反應(yīng)器中pH維持在5左右。3個(gè)平行樣為一組，改變曝氣量或者BOD負(fù)荷，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察酵母菌細(xì)胞形態(tài)的變化。對(duì)于出現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)絲化的處理，考察脅迫條件恢復(fù)后，酵母菌形態(tài)可否恢復(fù)。</p><p>　　對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。</p>

15、<p>　　四、研究的總體安排與進(jìn)度：</p><p>　　2010.11.01－2009.11.10 選題；</p><p>　　2010.11.26－2010.12.15 收集整理資料，完成開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述；開題；</p><p>　　2010.12.16－2011.04.15 翻譯相關(guān)英文資料，依據(jù)大綱開展實(shí)驗(yàn)工作；</p>

16、<p>　　2011.04.16－2011.04. 25 完成論文初稿交由老師審閱；</p><p>　　2011.04.26－2011.05.06 完成論文二稿交由老師審閱；</p><p>　　2011.05.07－2010.05.12 定稿，準(zhǔn)備答辯相關(guān)材料；</p><p>　　2011.05.13 答辯。</p>

17、<p><b>　　五、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 楊清香, 賈振杰, 潘峰,等. 酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2005, 6(2):1～5.</p><p>　　[2] Scioli C,Vollaro L.The use of Yarrowia f olytica to ~duce Dolluti

18、on in olive mill wastewaters[J].Wat Res,1997,31(10):2520～2524.</p><p>　　[3] Lim J,Kim T,Hwang S.Treatment of fish-processing wastewater by co-culture of Candida rugopelliculosa and Brachionus plicatilis[J].W

19、ater Res,2003,37(9):2228～2232.</p><p>　　[4] Yang Q,Yang M,Zhang S,et a1.Treatment of wastewater from a monosodium glutamate manufacturing plant using successive yeast and activated sludge systems[J].Process

20、Biochemistry,2005,40(7):2483～2488.</p><p>　　[5] 呂文洲, 楊清香, 張昱, 等. 蛋白酶對(duì)水環(huán)境中病毒的滅活作用[J]. 環(huán)境科學(xué), 2004, 25(5): 93～96.</p><p>　　[6] 呂文洲, 劉英, 黃亦真, 等. 酵母菌處理高濃度含油廢水的研究[J]. 工業(yè)水處理, 2004, 24(1): 16～20.</p&

21、gt;<p>　　[7] 劉英, 呂文洲, 郭康權(quán), 等. 營養(yǎng)源對(duì)酵母菌廢水處理系統(tǒng)的恢復(fù)能力初探[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 32(4): 74～78.</p><p>　　[8] 王有樂, 候堅(jiān), 張培棟. 產(chǎn)朊假絲酵母處理馬鈴薯淀粉廢水[J]. 環(huán)境污染與防治, 2009, (04): 42～44.</p><p>　　[9] 王愛偉, 孫冰潔, 劉玉

22、 ,等. 酸漿豆腐廢水中發(fā)酵假絲酵母的研究[J]. 中國釀造, 2009, (10): 44～46.</p><p>　　[10] 吳蘭,羅玉萍,李思光,等．解脂耶氏酵母處理含油廢水的工藝條件[J]．南昌大學(xué)學(xué)報(bào):理科版,2006,30(4):379～382.</p><p>　　[11] 宋鳳敏,呼世斌,劉音．酵母菌處理皂素生產(chǎn)廢水的研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(4)

23、:66～69.</p><p>　　[12] Sudbery P, Gow N, Berman J. The distinct morphogenic states of Candida albicans[J]. Trends Microbiol, 2004, 12(7): 317～324.</p><p>　　[13] Odds F. C. Morphogenesis in Candid

24、a albicans[J]. Crit Rev Microbiol, 1985, 12(1): 45～93.</p><p>　　[14] 呂文洲, 劉英, 等. 氮對(duì)酵母茵-SBR系統(tǒng)效能及酵母形態(tài)的影響研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 2008, 29(5): 1349～1352.</p><p>　　[15] 呂文洲, 楊敏, 鄭少奎, 等. 酵母菌處理系統(tǒng)中絲狀菌性膨脹的誘因及控制研究[J

25、]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 21(z): 59～64.</p><p>　　[16] 韓云, 楊清香, 楊敏,等.酵母菌處理系統(tǒng)中氮缺乏引起的污泥膨脹控制[J].環(huán)境科學(xué),2003,24(4):68～72.</p><p>　　[17] 孫紅玉,呂文洲, 高靜,等.不同pH條件下酵母菌處理高含油廢水的研究[J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2006, 9(7):94～98.</

26、p><p>　　[18] 張建民,王轉(zhuǎn)斌. 重金屬離子對(duì)酵母影響的研究[J].微生物學(xué)通報(bào),1999,26(1):18～20.</p><p>　　[19] 華玉濤, 焦鵬, 曹竹安. 鈣離子對(duì)熱帶假絲酵母CT1一12細(xì)胞生長影響的初步研究[J]. 工業(yè)微生物, 2001, 31(4): 37～39.</p><p>　　[20] 徐慧, 周利, 王偉平. 絲狀菌性污泥

27、膨脹的影響因素及控制方法[J]. 環(huán)保技術(shù), 2005, 6(19): 18～21.</p><p>　　[21] 許宏良. 廢水活性污泥生物處理中的絲狀細(xì)菌[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保, 2006, 32(8): 26～27.</p><p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b>

28、</p><p>　　關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響研究</p><p>　　摘要：介紹了酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用，酵母菌細(xì)胞形態(tài)以及影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的相關(guān)因素；并通過批量實(shí)驗(yàn)研究，考察關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)對(duì)于酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響。</p><p>　　關(guān)鍵字：關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)；酵母菌；細(xì)胞形態(tài)</p><p>　　通過圖書館查閱大量相關(guān)書籍資

29、料和網(wǎng)上收集相關(guān)課題的論文資料，現(xiàn)文獻(xiàn)綜述內(nèi)容如下。</p><p>　　1. 酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用</p><p>　　酵母菌廢水處理技術(shù)是以從環(huán)境中篩選的適應(yīng)于特定廢水的一種或多種酵母菌的組合為主體，在完全開放和好氧的條件下，通過酵母菌對(duì)廢水中有機(jī)質(zhì)的分解和利用而達(dá)到去除廢水COD 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的的一種技術(shù)[1]。它是一種新型的生物處理技術(shù), 既能處理廢水，又能將廢物資源化利用。

30、由于其在處理高濃度有機(jī)廢水方面具有活性污泥不可比擬的優(yōu)勢(shì)，得到了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的重視，相繼開展了對(duì)高含油廢水[2]、水產(chǎn)加工廢水[3]、味精廢水[4]等的處理研究。20世紀(jì)90年代初期，日本西園環(huán)境衛(wèi)生研究所嘗試將酵母菌直接應(yīng)用于處理高濃度的有機(jī)廢水。研究表明，該工藝具有有機(jī)負(fù)荷高、有機(jī)物去除率高、能直接降解高濃度油脂等特點(diǎn)，并將其成功地應(yīng)用于高含油廢水、水產(chǎn)品加工廢水等的工程處理上[5]。但國內(nèi)對(duì)該技術(shù)的研究起步較晚，目前的研究尚

31、處初級(jí)階段[6-10]。目前，國內(nèi)一些學(xué)者陸續(xù)將酵母菌應(yīng)用于處理一些特殊的有機(jī)廢水，如皂素廢水[11]等的試驗(yàn)研究，但大多數(shù)研究仍處于對(duì)菌株的篩選以及對(duì)污染物降解動(dòng)力學(xué)研究的初級(jí)階段。而且，由于該技術(shù)的發(fā)展歷史短，未知的部分很多，對(duì)于一些關(guān)乎系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的因素還缺乏系統(tǒng)研究。</p><p>　　2. 酵母菌細(xì)胞形態(tài)</p><p>　　酵母菌為單細(xì)胞真菌。一般呈卵圓形、圓形、圓柱形

32、或檸檬形。菌落形態(tài)與細(xì)菌相似，但較大較厚，呈乳白色或紅色，表面濕潤、粘稠，易被挑起。在一定的培養(yǎng)條件下，有的酵母菌細(xì)胞分裂后，親代和子代細(xì)胞的細(xì)胞壁仍以狹小面積相連，呈藕節(jié)狀，稱為假絲酵母[12]。酵母的大小、形態(tài)與菌齡、環(huán)境有關(guān)。一般成熟的細(xì)胞大于幼齡的細(xì)胞，液體培養(yǎng)的細(xì)胞大于固體培養(yǎng)的細(xì)胞。</p><p>　　曝氣量、pH、BOD負(fù)荷、溫度、重金屬離子等因素都會(huì)影響酵母菌的細(xì)胞形態(tài)，而酵母菌細(xì)胞形態(tài)的變化與

33、酵母菌處理廢水的效果密切相關(guān)，因此對(duì)于影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　3. 影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素</p><p>　　3.1 氮添加量對(duì)酵母菌形態(tài)的影響</p><p>　　Odds[13]研究指出氮缺乏可誘使Candida albicans由酵母形態(tài)向假菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)變，并且在某些條件下可以在酵母、假菌絲和真菌絲形態(tài)間相互轉(zhuǎn)

34、化。</p><p>　　呂文洲 [14]等人通過實(shí)驗(yàn)研究：設(shè)計(jì)各反應(yīng)器的污泥負(fù)荷為0.5kg／(kg·d)．根據(jù)負(fù)荷和進(jìn)水濃度確定酵母菌量，分別加入A、B、C、D 4個(gè)反應(yīng)器．運(yùn)行前，用自來水清洗酵母菌3次。將含油廢水稀釋成COD約9500 mg／L的稀釋廢水，加入KH2PO4 使得BOD／P=100／1。每次換水時(shí)加入一定量(NH4)2SO4，使A、B、C、D 4個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)水的BOD／N依次為：不

35、加氮、40／1、30／1和20／1。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，轉(zhuǎn)入各反應(yīng)器中的酵母菌為沉降性良好的絮體，且以酵母形態(tài)為主，極少看到假菌絲或真菌絲形態(tài)．到12周期后，A和B反應(yīng)器中酵母形態(tài)細(xì)胞數(shù)量很少，出現(xiàn)了大量絲狀菌，同時(shí)還觀察到了一些原生動(dòng)物和細(xì)菌等微生物，說明系統(tǒng)受到了雜菌污染，這也證明了氮添加對(duì)系統(tǒng)抑菌能力有間接的影響。C和D中仍然以酵母形態(tài)的細(xì)胞為主，但在C中發(fā)現(xiàn)了個(gè)別菌絲，說明進(jìn)水BOD／N=30／1可能是誘發(fā)菌絲化的臨界值，所以雖然在此比

36、例下運(yùn)行效果和20／1相差不多，但在穩(wěn)定性方面存在菌絲化的危險(xiǎn)。前期研究中發(fā)現(xiàn)[15,16]外源性白地霉導(dǎo)致了CSTR反應(yīng)器中的絲狀菌性膨脹。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)氮缺乏誘發(fā)了某些酵母</p><p>　　3.2 pH對(duì)酵母菌的影響</p><p>　　孫玉紅[17]等人研究了pH對(duì)酵母菌及其處理廢水的影響，在pH 7～9的條件下，反應(yīng)器中出現(xiàn)了原生動(dòng)物，根據(jù)形態(tài)觀察初步斷定為波豆蟲，尤其以p

37、H 7和pH 8中的波豆蟲最多，相應(yīng)地，酵母菌的比例則隨著pH的上升逐級(jí)減少，在pH 9的條件下，鏡檢中酵母菌的濃度大大降低，相反出現(xiàn)了大量桿狀細(xì)菌。相比之下，在酸性條件時(shí)，酵母菌占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，沒有觀察到原生動(dòng)物的存在。另外，在pH 5時(shí)酵母菌相互聚集成團(tuán)，反映出該條件可能有益于酵母菌的沉降。從而有利于廢水處理結(jié)束后微生物與廢水的迅速分離。因此，綜合來看，pH 5是廢水處理運(yùn)行的最佳條件。</p><p>　　

38、3.3 重金屬離子對(duì)酵母菌的影響</p><p>　　張建民[18]等人探討了培養(yǎng)基中不同濃度的重金屬離子(Cr2+、Pb2+)對(duì)酵母的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，重金屬離子的濃度越高,，酵母菌的一系列生理生化指標(biāo)如每個(gè)培養(yǎng)皿的菌落數(shù)、細(xì)胞直徑、蛋白質(zhì)、核酸及可溶性糖的含量都有不同程度的降低。</p><p>　　3.4 Ca2+對(duì)酵母菌的影響</p><p>　　華玉濤[

39、19]等人研究了Ca2+對(duì)熱帶假絲酵母增殖的影響，發(fā)現(xiàn)鈣離子對(duì)細(xì)胞增殖是有促進(jìn)作用的，可以加快細(xì)胞周期，并且促進(jìn)作用的強(qiáng)弱依Ca2+濃度不同而異，最適濃度在10-4 -10-2 mol/L之間。濃度過高(高于10-1mol/L)會(huì)對(duì)生長起抑制作用。</p><p>　　4. 酵母菌處理系統(tǒng)中絲狀菌性膨脹的誘因</p><p>　　呂文洲[15]等人對(duì)酵母菌處理系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的膨脹問題的誘因

40、以及控制對(duì)策進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明:該系統(tǒng)的膨脹問題最終是由絲狀真菌引起，其中白地霉是膨脹的主要導(dǎo)致因素；皮狀絲孢酵母菌種的存在是另一個(gè)可能的誘因；廢水中氮元素含量極端貧乏是加速膨脹的另一個(gè)重要原因。作為應(yīng)急控制的對(duì)策，丙酸鈉和次氯酸鈉分別是擴(kuò)大培養(yǎng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)處理中有效的絲狀菌性膨脹抑制劑。</p><p>　　5. 絲狀菌對(duì)處理廢水的影響</p><p>　　污泥膨脹有兩種類

41、型：絲狀菌性污泥膨脹和非絲狀菌性膨脹。其中絲狀菌性污泥膨脹是由于活性污泥中絲狀菌的大量繁殖而引起的，而非絲狀菌性膨脹則是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌體內(nèi)大量積累高粘性的物質(zhì)而引起的。在實(shí)際處理過程中，污泥膨脹主要是絲狀菌性污泥膨脹，占90％左右，而非絲狀菌性污泥膨脹只占10％左右。因此，解決污泥絲狀菌的膨脹問題對(duì)于應(yīng)用活性污泥法處理廢水極為重要[20]。</p><p>　　在廢水處理的運(yùn)行過程中，絲狀菌能保持污泥絮體的結(jié)構(gòu)，

42、從而形成沉淀性能良好的污泥。絲狀菌構(gòu)成了污泥絮體的骨架，保證了污泥絮體的強(qiáng)度，如果缺少絲狀菌的話，污泥絮體的強(qiáng)度就會(huì)降低，抗剪力變差，這樣就會(huì)造成出水渾濁。當(dāng)存在適量的絲狀菌時(shí)，廢水處理系統(tǒng)可以獲得高質(zhì)量、低濃度的出水,從而保證了對(duì)廢水的凈化效果[21]。</p><p>　　但當(dāng)絲狀菌在活性污泥系統(tǒng)中過度繁殖時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，對(duì)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生危害。絲狀菌的大量繁殖，會(huì)導(dǎo)致長絲狀菌從活性污泥絮體中伸出,將各

43、個(gè)絮體聯(lián)結(jié)(或搭橋)，形成絲狀菌的絮體網(wǎng)。同時(shí)細(xì)菌還會(huì)沿絲狀菌凝聚,形成相當(dāng)長的絮體。絮體及絮體網(wǎng)形成后，活性污泥結(jié)構(gòu)就會(huì)變得松散，沉降性能變差，而且污泥因浮力而上浮，泥面上升，最終導(dǎo)致出水中的SS和BOD升高[21] 。</p><p><b>　　6. 實(shí)驗(yàn)展望</b></p><p>　　近年來的研究表明，用酵母菌處理廢水具有很大的潛能和廣闊的前景。該方法和常規(guī)

44、的微生物活性污泥法相比，能夠處理含更高濃度有機(jī)物的廢水。目前，在一些廢水的處理中已經(jīng)開始使用酵母菌，并且表現(xiàn)出很好的處理效果。但是酵母菌可能因?yàn)槟承┩饨缫蛩氐挠绊憣?dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化——由單細(xì)胞轉(zhuǎn)化為絲狀細(xì)胞，而酵母菌細(xì)胞絲化會(huì)引起污泥的膨脹，嚴(yán)重影響廢水的處理效果，因此對(duì)影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素的研究對(duì)酵母菌在處理廢水中發(fā)揮更好的作用具有重大的意義。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)<

45、;/b></p><p>　　[1] 楊清香, 賈振杰, 潘峰,等. 酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2005, 6(2):1～5.</p><p>　　[2] Scioli C,Vollaro L.The use of Yarrowia f olytica to ~duce Dollution in olive mill wastewaters[J].W

46、at Res,1997,31(10):2520～2524.</p><p>　　[3] Lim J,Kim T,Hwang S.Treatment of fish-processing wastewater by co-culture of Candida rugopelliculosa and Brachionus plicatilis[J].Water Res,2003,37(9):2228～2232.<

47、;/p><p>　　[4] Yang Q,Yang M,Zhang S,et a1.Treatment of wastewater from a monosodium glutamate manufacturing plant using successive yeast and activated sludge systems[J].Process Biochemistry,2005,40(7):2483～2488

48、.</p><p>　　[5] 呂文洲, 楊清香, 張昱, 等. 蛋白酶對(duì)水環(huán)境中病毒的滅活作用[J]. 環(huán)境科學(xué), 2004, 25(5): 93～96.</p><p>　　[6] 呂文洲, 劉英, 黃亦真, 等. 酵母菌處理高濃度含油廢水的研究[J]. 工業(yè)水處理, 2004, 24(1): 16～20.</p><p>　　[7] 劉英, 呂文洲, 郭康權(quán),

49、 等. 營養(yǎng)源對(duì)酵母菌廢水處理系統(tǒng)的恢復(fù)能力初探[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 32(4): 74～78.</p><p>　　[8] 王有樂, 候堅(jiān), 張培棟. 產(chǎn)朊假絲酵母處理馬鈴薯淀粉廢水[J]. 環(huán)境污染與防治, 2009, (04): 42～44.</p><p>　　[9] 王愛偉, 孫冰潔, 劉玉 ,等. 酸漿豆腐廢水中發(fā)酵假絲酵母的研究[J]. 中國釀造, 2

50、009, (10): 44～46.</p><p>　　[10] 吳蘭,羅玉萍,李思光,等．解脂耶氏酵母處理含油廢水的工藝條件[J]．南昌大學(xué)學(xué)報(bào):理科版,2006,30(4):379～382.</p><p>　　[11] 宋鳳敏,呼世斌,劉音．酵母菌處理皂素生產(chǎn)廢水的研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(4):66～69.</p><p>　　[12

51、] Sudbery P, Gow N, Berman J. The distinct morphogenic states of Candida albicans[J]. Trends Microbiol, 2004, 12(7): 317～324.</p><p>　　[13] Odds F. C. Morphogenesis in Candida albicans[J]. Crit Rev Microbiol

52、, 1985, 12(1): 45～93.</p><p>　　[14] 呂文洲, 劉英, 等. 氮對(duì)酵母茵-SBR系統(tǒng)效能及酵母形態(tài)的影響研究[J]. 環(huán)境科學(xué), 2008, 29(5): 1349～1352.</p><p>　　[15] 呂文洲, 楊敏, 鄭少奎, 等. 酵母菌處理系統(tǒng)中絲狀菌性膨脹的誘因及控制研究[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 21(z): 59～64.<

53、;/p><p>　　[16] 韓云, 楊清香, 楊敏,等.酵母菌處理系統(tǒng)中氮缺乏引起的污泥膨脹控制[J].環(huán)境科學(xué),2003,24(4):68～72.</p><p>　　[17] 孫玉紅,呂文洲, 高靜,等.不同pH條件下酵母菌處理高含油廢水的研究[J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備, 2006, 9(7):94～98.</p><p>　　[18] 張建民,王轉(zhuǎn)斌. 重

54、金屬離子對(duì)酵母影響的研究[J].微生物學(xué)通報(bào),1999,26(1):18～20.</p><p>　　[19] 華玉濤, 焦鵬, 曹竹安. 鈣離子對(duì)熱帶假絲酵母CT1一12細(xì)胞生長影響的初步研究[J]. 工業(yè)微生物, 2001, 31(4): 37～39.</p><p>　　[20] 徐慧, 周利, 王偉平. 絲狀菌性污泥膨脹的影響因素及控制方法[J]. 環(huán)保技術(shù), 2005, 6(19

55、): 18～21.</p><p>　　[21] 許宏良. 廢水活性污泥生物處理中的絲狀細(xì)菌[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保, 2006, 32(8): 26～27.</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)酵母菌細(xì)胞

56、形態(tài)的影響研究</p><p>　　Effects of Key Operating Parameters on Morphology of Yeast Cells</p><p>　　關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響研究 </p><p>　　摘要：在小型SBR系統(tǒng)中通過單因素實(shí)驗(yàn)研究了運(yùn)行參數(shù)曝氣量、BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)、沉降性以及對(duì)含油廢水的處理效果的

57、影響。結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)條件下曝氣量、BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)影響均不大，細(xì)胞未發(fā)生絲化，但曝氣量會(huì)對(duì)酵母菌絮體產(chǎn)生影響；曝氣量影響酵母菌沉降性及處理含油廢水的效果，綜合各項(xiàng)指標(biāo)，在系統(tǒng)運(yùn)行中曝氣量控制在0.5～1.5 L/min的范圍內(nèi)較合適；在BOD負(fù)荷為1.0 kgBOD/(kgMLSS·d)時(shí)廢水處理效果最好，而酵母菌沉降性隨BOD負(fù)荷的增加而惡化，實(shí)際運(yùn)行中高負(fù)荷下，大量的油濃度導(dǎo)致系統(tǒng)中溶解氧補(bǔ)充困難，綜合考慮，運(yùn)行

58、中應(yīng)控制進(jìn)水負(fù)荷在0.5 kgBOD/(kgMLSS·d)左右為宜。</p><p>　　關(guān)鍵詞：酵母菌；細(xì)胞形態(tài)；曝氣量；BOD負(fù)荷；含油廢水</p><p>　　Effects of Key Operating Parameters on Morphology of Yeast Cells</p><p>　　Abstract : Effec

59、ts of aeration capacity and BOD loading on yeast cell morphology,settleability and treatment of oil-containing wastewater were investigated in polit-scale SBR systems with single-factor experiments. The results show that

60、: under these experimental conditions, the effects of aeration capacity and BOD loading on the morphology of yeast cells are not obvious and the yeast cells have not changed into hyphal morpholog. However, the aeration c

61、apacity will have an impact on yeast flocs. </p><p>　　Key words：yeast; cell morphology; aeration capacity; BOD load; oil-containing wastewater</p><p><b>　　目　錄</b></p><p>

62、;<b>　　1引言3</b></p><p>　　1.1含油廢水處理現(xiàn)狀3</p><p><b>　　1.2酵母菌3</b></p><p>　　1.3酵母菌絲狀性膨脹4</p><p>　　1.3.1絲狀菌性膨脹的誘因4</p><p>　　1.3.

63、2絲狀菌對(duì)處理廢水的影響4</p><p>　　1.4酵母菌廢水處理技術(shù)5</p><p>　　1.4.1酵母菌廢水處理技術(shù)簡(jiǎn)介5</p><p>　　1.4.2酵母菌處理技術(shù)的現(xiàn)狀5</p><p>　　1.4.3酵母菌處理技術(shù)的特點(diǎn)6</p><p>　　1.4.4酵母菌處理技術(shù)的應(yīng)用前景6

64、</p><p>　　1.5影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素6</p><p>　　1.5.1氮添加量對(duì)酵母菌形態(tài)的影響6</p><p>　　1.5.2pH對(duì)酵母菌的影響6</p><p>　　2實(shí)驗(yàn)材料與方法7</p><p>　　2.1材料與儀器7</p><p>　　2.1.

65、1實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)酵母菌菌株7</p><p>　　2.1.2實(shí)驗(yàn)試劑7</p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備7</p><p>　　2.3酵母菌培養(yǎng)8</p><p>　　2.3.1YPD培養(yǎng)基配制8</p><p>　　2.3.2擴(kuò)大培養(yǎng)8</p><p>　　2.

66、3.3酵母菌在含油廢水中的培養(yǎng)9</p><p>　　2.4含油廢水水質(zhì)分析9</p><p>　　2.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作9</p><p>　　2.4.1.1 總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制9</p><p>　　2.4.1.2 總磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制9</p><p>　　2.4.2總氮的測(cè)定方法與測(cè)定10

67、</p><p>　　2.4.3總磷的測(cè)定方法與測(cè)定10</p><p>　　2.4.4COD的測(cè)定方法與測(cè)定10</p><p>　　2.4.5廢水含油量測(cè)定11</p><p>　　2.4.6pH測(cè)定11</p><p>　　2.5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.5

68、.1曝氣量對(duì)酵母菌形態(tài)影響實(shí)驗(yàn)12</p><p>　　2.5.2BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌形態(tài)影響實(shí)驗(yàn)12</p><p>　　2.6SVI測(cè)定13</p><p>　　2.7顯微鏡觀察酵母細(xì)胞形態(tài)13</p><p>　　3結(jié)果與討論14</p><p>　　3.1水質(zhì)分析結(jié)果14</p>

69、;<p>　　3.2曝氣量對(duì)酵母菌形態(tài)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果14</p><p>　　3.2.1曝氣量對(duì)酵母菌形態(tài)的影響14</p><p>　　3.2.2曝氣量對(duì)酵母菌沉降性的影響16</p><p>　　3.2.3曝氣量對(duì)廢水處理效果的影響17</p><p>　　3.3BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌形態(tài)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果17<

70、;/p><p>　　3.3.1BOD負(fù)荷對(duì)酵母菌形態(tài)的影響17</p><p>　　3.3.2BOD負(fù)荷對(duì)出水CODCr的影響18</p><p>　　3.3.3BOD負(fù)荷對(duì)出水中油含量和酵母菌SVI的影響18</p><p><b>　　4結(jié)論20</b></p><p>　　參 考

71、 文 獻(xiàn)21</p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　引言</b></p><p><b>　　含油廢水處理現(xiàn)狀</b></p><p>　　含油廢水是一類量大、面廣且危害嚴(yán)重的廢水，主要來源：石油工業(yè)的煉油廠產(chǎn)生的含油廢水；機(jī)械制造業(yè)中產(chǎn)生的冷卻潤滑液和乳

72、化油廢水；另外，紡織業(yè)、食品加工業(yè)、餐飲業(yè)等也會(huì)排放大量的含油廢水[1]。含油廢水的危害主要是由于水體表面的油類物質(zhì)阻礙空氣中的氧氣溶解到水體中，使水體中的溶解氧濃度下降，最終導(dǎo)致水體中的好氧生物因缺氧而大量死亡。另一方面，由于油膜阻礙了水體中水生植物的光合作用，水體的自凈能力也受到很大的影響，使水質(zhì)惡化。魚、蝦、貝類等水產(chǎn)資源若長時(shí)間在含油廢水中生活就會(huì)變味而不宜食用，有毒有害物質(zhì)也可能通過魚、貝的富集而危害人類的健康。這些含有大量油

73、脂及表面活性物質(zhì)的高濃度有機(jī)物廢水的CODCr一般都相當(dāng)高，甚至可達(dá)到10000 mg／L以上，經(jīng)過常規(guī)的一級(jí)處理后，CODCr仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家規(guī)定的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，一旦排放將會(huì)影響周圍的環(huán)境。</p><p>　　目前，國內(nèi)外含油廢水的處理技術(shù)主要有化學(xué)處理方法、物理化學(xué)處理方法以及生物處理方法等。物理化學(xué)處理方法有重力分離法、粗粒化法、吸附法、氣浮法、絮凝法等；化學(xué)處理方法有化學(xué)鹽析法、電化學(xué)法等；生物處理方

74、法主要包括膜分離法、活性污泥法、生物氧化法等。由于廢水中含油成分的復(fù)雜性，單一的使用一種方法具有很大的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常在物理或化學(xué)的方法處理后再配以生物處理方法，以達(dá)到更好的處理效果。目前國內(nèi)的生物處理方法大多是采用活性污泥法，該方法工藝成熟，運(yùn)行成本低，但其存在對(duì)水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷較低，且易產(chǎn)生污泥膨脹等缺點(diǎn)，對(duì)污水處理的效果不理想。因此，選用經(jīng)濟(jì)合理、快速有效的處理方法來降解轉(zhuǎn)化高濃度油脂廢水成為一個(gè)重要的研究課題。<

75、/p><p><b>　　酵母菌</b></p><p>　　酵母菌是一大類單細(xì)胞真核微生物的總稱，在真菌分類系統(tǒng)中，分別屬于子囊菌綱(Ascomytetes)、擔(dān)子菌綱(Basidiomycetes)和半知菌綱(Fungi imperfecti)，是從真菌各綱派生出的退化類型[2]。</p><p>　　酵母菌的細(xì)胞形態(tài)一般呈卵圓形、圓形、圓柱形

76、或檸檬形。菌落形態(tài)與細(xì)菌相似，但較大較厚，呈乳白色或紅色，表面濕潤、粘稠，易被挑起。酵母菌的菌落形態(tài)受多種因素的影響，例如釀酒酵母的菌落形態(tài)受細(xì)胞粘附和出芽方式的影響[3]。在液體培養(yǎng)基中的酵母菌菌落均勻混濁，有的形成沉淀，而有的則浮于液體表面形成菌膜。酵母的大小、形態(tài)與菌齡、環(huán)境有關(guān)，一般成熟的細(xì)胞大于幼齡的細(xì)胞，液體培養(yǎng)的細(xì)胞大于固體培養(yǎng)的細(xì)胞。在一定的培養(yǎng)條件下，有的酵母菌細(xì)胞分裂后，親代和子代細(xì)胞的細(xì)胞壁仍以狹小面積相連，呈藕節(jié)

77、狀，稱為假絲酵母[4]。絲狀菌的過度繁殖會(huì)引起膨脹而導(dǎo)致污水處理效果明顯下降。</p><p>　　酵母菌具有生長快、代謝效率高、能產(chǎn)生特殊的代謝產(chǎn)物等特點(diǎn)，因而在食品、醫(yī)藥、酒精、飲料等行業(yè)被廣泛應(yīng)用[5]。酵母菌還能利用無機(jī)氮源或尿素來合成蛋白質(zhì)，已經(jīng)成為目前最重要的單細(xì)胞蛋白來源[6]。</p><p><b>　　酵母菌絲狀性膨脹</b></p>

78、<p><b>　　絲狀菌性膨脹的誘因</b></p><p>　　呂文洲[7]等人對(duì)酵母菌處理系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的膨脹問題的誘因以及控制對(duì)策進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明:該系統(tǒng)的膨脹問題最終是由絲狀真菌引起，其中白地霉是膨脹的主要導(dǎo)致因素；皮狀絲孢酵母菌種的存在是另一個(gè)可能的誘因；廢水中氮元素含量極端貧乏是加速膨脹的另一個(gè)重要原因。作為應(yīng)急控制的對(duì)策，丙酸鈉和次氯酸鈉分別是擴(kuò)

79、大培養(yǎng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)處理中有效的絲狀菌性膨脹抑制劑。</p><p>　　Jana Klose[8]等人通過對(duì)玉蜀黍黑粉菌的研究發(fā)現(xiàn)玉蜀黍黑粉菌經(jīng)歷從類酵母，非致病性細(xì)胞的兩型過渡轉(zhuǎn)變?yōu)榻z狀致病形式，這種絲狀至病性具有侵入玉米組織和誘導(dǎo)細(xì)胞病變的能力，而脂類的存在能夠促進(jìn)絲狀型細(xì)胞生長。</p><p>　　絲狀菌對(duì)處理廢水的影響</p><p>　　污泥膨脹有兩種類型

80、：絲狀菌性污泥膨脹和非絲狀菌性膨脹。其中絲狀菌性污泥膨脹是由于活性污泥中絲狀菌的大量繁殖而引起的，而非絲狀菌性膨脹則是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌體內(nèi)大量積累高粘性的物質(zhì)而引起的。在實(shí)際處理過程中，污泥膨脹主要是絲狀菌性污泥膨脹，占90％左右，而非絲狀菌性污泥膨脹只占10％左右。因此，解決污泥絲狀菌的膨脹問題對(duì)于應(yīng)用活性污泥法處理廢水極為重要[9]。</p><p>　　在廢水處理的運(yùn)行過程中，絲狀菌能保持污泥絮體的結(jié)構(gòu)，從而

81、形成沉淀性能良好的污泥。絲狀菌構(gòu)成了污泥絮體的骨架，保證了污泥絮體的強(qiáng)度，如果缺少絲狀菌的話，污泥絮體的強(qiáng)度就會(huì)降低，抗剪力變差，這樣就會(huì)造成出水渾濁。當(dāng)存在適量的絲狀菌時(shí)，廢水處理系統(tǒng)可以獲得高質(zhì)量、低濃度的出水，從而保證了對(duì)廢水的凈化效果[10]。</p><p>　　但當(dāng)絲狀菌在活性污泥系統(tǒng)中過度繁殖時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，對(duì)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生危害。絲狀菌的大量繁殖，會(huì)導(dǎo)致長絲狀菌從活性污泥絮體中伸出，將各個(gè)絮

82、體聯(lián)結(jié)(或搭橋)，形成絲狀菌的絮體網(wǎng)。同時(shí)細(xì)菌還會(huì)沿絲狀菌凝聚，形成相當(dāng)長的絮體。絮體及絮體網(wǎng)形成后，活性污泥結(jié)構(gòu)就會(huì)變得松散，沉降性能變差，而且污泥因浮力而上浮，泥面上升，最終導(dǎo)致出水中的SS和BOD5升高[10]。</p><p><b>　　酵母菌廢水處理技術(shù)</b></p><p>　　酵母菌廢水處理技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　酵母菌

83、廢水處理技術(shù)是一種新型的有機(jī)廢水生物處理技術(shù)，它是以從環(huán)境中篩選的適應(yīng)于特定廢水的一種或多種酵母菌的組合為主體，在完全開放和好氧的條件下，通過酵母菌對(duì)廢水中有機(jī)質(zhì)的分解和利用而達(dá)到去除廢水CODCr實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化目的的一種技術(shù)[11]。該方法和常規(guī)的微生物活性污泥法相比，能夠處理含更高濃度有機(jī)物的廢水[12]。</p><p>　　酵母菌處理廢水一開始以生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白為目的，隨著污染狀況的日益嚴(yán)重，該技術(shù)發(fā)展為處理

84、廢水為主要目的。酵母菌廢水處理技術(shù)是隨著全世界對(duì)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注，環(huán)境污染問題逐漸嚴(yán)重而發(fā)展的。九十年代中期，日本西原環(huán)境衛(wèi)生研究所將酵母菌處理工藝用于活性污泥法的前段處理，最大限度地降低了有機(jī)廢水的污染程度，處理后的廢水用常規(guī)活性污泥法工藝進(jìn)行進(jìn)一步地處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　酵母菌處理技術(shù)的現(xiàn)狀</p><p>　　酵母菌廢水處理技術(shù)是一種新型的生物處理技術(shù)，既能處理廢

85、水，又能將廢物資源化利用。由于其在處理高濃度有機(jī)廢水方面具有活性污泥不可比擬的優(yōu)勢(shì)，得到了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的重視，相繼開展了對(duì)高含油廢水[13]、水產(chǎn)加工廢水[14]、味精廢水[15]等的處理研究。20世紀(jì)90年代初期，日本西園環(huán)境衛(wèi)生研究所嘗試將酵母菌直接應(yīng)用于處理高濃度的有機(jī)廢水。研究表明，該工藝具有有機(jī)負(fù)荷高、有機(jī)物去除率高、能直接降解高濃度油脂等特點(diǎn)，并將其成功地應(yīng)用于高含油廢水、水產(chǎn)品加工廢水等的工程處理上[16]。但國內(nèi)對(duì)

86、該技術(shù)的研究起步較晚，目前的研究尚處初級(jí)階段[17-21]。目前，國內(nèi)一些學(xué)者陸續(xù)將酵母菌應(yīng)用于處理一些特殊的有機(jī)廢水，如皂素廢水[22]等的試驗(yàn)研究，但大多數(shù)研究仍處于對(duì)菌株的篩選以及對(duì)污染物降解動(dòng)力學(xué)研究的初級(jí)階段。而且，由于該技術(shù)的發(fā)展歷史短，未知的部分很多，對(duì)于一些關(guān)乎系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的因素還缺乏系統(tǒng)研究。</p><p>　　在國內(nèi)，酵母菌處理有機(jī)廢水的研究仍停留在生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的基礎(chǔ)上，主要目的是獲

87、得較高的細(xì)胞生產(chǎn)率，而不是獲得好的廢水處理效果，如味精廠采用某種單一菌種處理味精廢水，是以提高細(xì)胞生產(chǎn)率為最終指標(biāo)的，其出水還是高濃度有機(jī)廢水，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。總的來說，在國內(nèi)，對(duì)于提高酵母菌處理效果的動(dòng)力學(xué)及限制因素還沒有深入地研究，因而未獲得較好的處理效果。</p><p>　　酵母菌處理技術(shù)的特點(diǎn)</p><p>　　酵母菌以單細(xì)胞形式存在，生長繁殖快，能形成良好的絮體，并且

88、細(xì)胞大，代謝旺盛，能快速地處理廢水的BOD5，能適應(yīng)各種苛刻的處理環(huán)境，因此可適應(yīng)于BOD5從幾千到幾萬mg/L的高濃度有機(jī)廢水，污泥負(fù)荷也比常規(guī)活性污泥法高；而且酵母菌處理技術(shù)適應(yīng)于普通活性污泥法不能處理的工業(yè)廢水，如含高濃度酸、高濃度堿的廢水；酵母菌處理產(chǎn)生的剩余污泥中富含蛋白質(zhì)和多種氨基酸，具有很高的飼料價(jià)值和回收利用價(jià)值；與普通活性污泥法相比，酵母菌在污泥負(fù)荷、占地面積、產(chǎn)生的剩余污泥量上有顯著的優(yōu)勢(shì)。</p>&

89、lt;p>　　酵母菌處理技術(shù)的應(yīng)用前景</p><p>　　近年來的研究表明，用酵母菌處理廢水具有很大的潛能和廣闊的前景。目前，在一些廢水的處理中已經(jīng)開始使用酵母菌，并且表現(xiàn)出很好的處理效果。但是酵母菌可能因?yàn)槟承┩饨缫蛩氐母淖兌鴮?dǎo)致細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，由單細(xì)胞轉(zhuǎn)化為絲狀細(xì)胞，而絲化又會(huì)引起膨脹，嚴(yán)重影響處理后的出水水質(zhì)，增加處理系統(tǒng)的負(fù)荷，因此對(duì)影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)化的因素的研究對(duì)酵母菌在處理含油廢水中發(fā)揮

90、更好的作用具有重大的意義。</p><p>　　影響酵母菌細(xì)胞形態(tài)的因素</p><p>　　氮添加量對(duì)酵母菌形態(tài)的影響</p><p>　　Odds[23]研究指出氮缺乏可誘使Candida albicans由酵母形態(tài)向假菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)變，并且在某些條件下可以在酵母、假菌絲和真菌絲形態(tài)間相互轉(zhuǎn)化。</p><p>　　呂文洲 [24]等人通過實(shí)

91、驗(yàn)研究得出結(jié)論：氮添加量是影響酵母菌廢水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)之一，氮缺乏將誘發(fā)某些酵母菌菌株細(xì)胞由酵母形態(tài)向真菌絲形態(tài)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而影響到系統(tǒng)中酵母菌的沉降性，BOD5/N最佳條件為20：1?；謴?fù)最佳氮添加能提高不同程度缺氮系統(tǒng)的處理效果，并可使輕度菌絲化系統(tǒng)快速恢復(fù)酵母為主形態(tài)，但在短期內(nèi)對(duì)高度菌絲化系統(tǒng)的恢復(fù)效果不明顯。</p><p><b>　　pH對(duì)酵母菌的影響</b></

92、p><p>　　孫玉紅[25]等人研究了pH對(duì)酵母菌及其處理廢水的影響，在pH為7～9的條件下，反應(yīng)器中出現(xiàn)了原生動(dòng)物，酵母菌的比例則隨著pH的上升逐級(jí)減少，在pH為9的條件下，酵母菌的濃度大大降低。相比之下，在酸性條件時(shí)，酵母菌占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，沒有觀察到原生動(dòng)物的存在。另外，在pH為5時(shí)酵母菌相互聚集成團(tuán)，反映出該條件可能有益于酵母菌的沉降。從而有利于廢水處理結(jié)束后微生物與廢水的迅速分離。因此，綜合來看，pH 為5

93、是廢水處理運(yùn)行的最佳條件。</p><p>　　本課題選取運(yùn)行參數(shù)曝氣量、BOD負(fù)荷，通過實(shí)驗(yàn)分別探討了它們對(duì)酵母菌細(xì)胞形態(tài)的影響，分析降解含油廢水的最佳運(yùn)行條件，這對(duì)酵母菌在處理含油廢水中更好地發(fā)揮作用具有積極的意義。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)材料與方法</b></p><p><b>　　材料與儀器</b>&l

94、t;/p><p>　　實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)酵母菌菌株</p><p>　　(1)實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)在6個(gè)有效容積為2 L的小型SBR裝置中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)裝置通過1臺(tái)空氣壓縮機(jī)曝氣。SBR周期運(yùn)作由時(shí)間控制器完成，1個(gè)運(yùn)行周期分為曝氣期(9 h)，靜置期(2.5 h)，排水期(0.5 h)，排水比為1/2。</p><p>　　(2)實(shí)驗(yàn)菌株：本實(shí)驗(yàn)由指導(dǎo)老師提供5株酵母菌菌種：Can

95、dida tropicalis、Rhodotorula glutinis、Trichosporon cutaneum、Candida lipolytica、Candida halophila，所選菌株對(duì)含油廢水中CODCr均有較高去除率。</p><p>　　(3)含油廢水來源：寧波市某食用油生產(chǎn)廠。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)試劑</b></p>

96、<p>　　酵母浸出粉、牛肉蛋白胨、葡萄糖、硫酸銨、磷酸二氫鉀、無氨水、過硫酸鉀、硝酸鉀、氫氧化鈉、濃鹽酸、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀、濃硫酸、重鉻酸鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、硫酸亞鐵銨、硫酸銀、無水硫酸亞鐵、鄰菲啰啉、石油醚、無水硫酸鈉、氯化鈉，藥品均為分析純(AR)。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備</b></p><p>　　表2-1實(shí)驗(yàn)儀

97、器和設(shè)備</p><p>　　續(xù)表2-1實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備</p><p><b>　　酵母菌培養(yǎng)</b></p><p><b>　　YPD培養(yǎng)基配制</b></p><p>　　（1）取酵母浸出膏(Yeast extract)5 g，牛肉蛋白胨(Peptone)10 g，葡萄糖(Dextrose)1

98、0 g，于一燒杯中，加入去離子水1 L，在加熱磁力攪拌器上攪拌至溶液中固體組分全部溶解；</p><p>　?。?）待溶液冷卻，用硫酸溶液調(diào)整溶液PH值至5.5；</p><p>　?。?）將溶液平均分裝入10個(gè)150 mL錐形瓶中每個(gè)100 mL，用橡皮筋和封口膜封住瓶口；</p><p>　　（4）將錐形瓶裝入壓力蒸汽滅菌鍋，在115℃下滅菌30 min

99、；</p><p>　　（5）待稍微冷卻后將錐形瓶移至生物安全柜內(nèi)，進(jìn)行紫外滅菌15 min；</p><p>　?。?）滅菌結(jié)束后存放在生物安全柜內(nèi)待用。</p><p><b>　　擴(kuò)大培養(yǎng)</b></p><p>　　用無菌接種環(huán)將各菌株接入YPD培養(yǎng)基中，接種過程都在生物安全柜無菌環(huán)境下進(jìn)行。將接種后的YPD培養(yǎng)

100、基封口，移至恒溫振蕩器中于溫度28 ℃，175 rpm連續(xù)培養(yǎng)48小時(shí)后取出。</p><p>　　酵母菌在含油廢水中的培養(yǎng)</p><p>　　將錐形瓶中的酵母菌靜置2 h后，倒去上清液，將沉淀的菌體收集到一個(gè)錐形瓶中，將收集到的菌體倒入含有2 L含油廢水的SBR裝置中進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)大培養(yǎng)，12小時(shí)為一個(gè)周期（曝氣期9小時(shí)，靜置期2.5小時(shí)，排水期0.5小時(shí)），每天排掉上清液，換新鮮廢水

101、，添加(NH4)2SO4、KH2PO4使廢水BOD5：N：P=100:5:1，并將pH調(diào)至5.5左右。連續(xù)培養(yǎng)15天，獲得足夠菌體后停止培養(yǎng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　含油廢水水質(zhì)分析</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作</b></p><p><b>　　總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制<

102、/b></p><p>　　a：用分度吸管向一組（10支）比色管中，分別加入硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN =10 mg/L）0.0，0.10，0.30，0.50，0.70，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00 mL，加無氨水稀釋至10 mL。</p><p>　　b：加入5mL堿性過硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用紗布和繩塞緊瓶塞，以防消解時(shí)彈出。</p><

103、p>　　c：將比色管置于立式壓力蒸汽滅菌鍋中消解，設(shè)置溫度120 ℃，時(shí)間為30 min。</p><p>　　d：冷卻，開閥放氣，移去外蓋，取出比色管，并冷卻至室溫。</p><p>　　e：加鹽酸(1+9)1 mL，加無氨水稀釋到25 mL，混勻。</p><p>　　f：移取部分溶液至10 mm石英比色皿中，在紫外分光光度計(jì)上，以無氨水作參比，分別在波長

104、220 nm和275 nm處測(cè)定吸光度，用式A=A220-2A275計(jì)算出校正吸光度A?？瞻兹芤汉推渌跛徕洏?biāo)準(zhǔn)使用溶液制得的校準(zhǔn)系列完成全部分析步驟，于波長220 nm和275 nm處測(cè)得吸光度后，按式As=As220-2As275計(jì)算校正吸光度，再按式Ab=Ab220-Ab275計(jì)算空白溶液的吸光度，兩者的差值A(chǔ)r與相應(yīng)的NO3-N含量（ug），繪制校準(zhǔn)曲線。</p><p>　　總磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制<

105、/p><p>　　a：向7支50 mL比色管中分別加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.00，15.00 mL磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液。</p><p>　　b：消解：分別加入4 mL 50 g/L的過硫酸鉀，將蓋塞緊后，用紗布和繩子將蓋子扎緊，放在大燒杯中置于立式壓力蒸汽滅菌鍋中消解，設(shè)置溫度120℃，時(shí)間為30 min，冷卻，開閥放氣，移去外蓋，取出比色管，并冷卻至室溫，用蒸餾水

106、稀釋至標(biāo)線。</p><p>　　c：分別加入1 mL 100 g/L的抗壞血酸溶液，30秒后加2 mL的鉬酸鹽溶液，充分混勻后室溫下放置15 min，使用光程為30 mm比色皿，在700 nm波長下，以蒸餾水做參比，測(cè)定吸光度，扣除空白吸光度，將扣除空白吸光度后的吸光度與相應(yīng)的磷的含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p>　　總氮的測(cè)定方法與測(cè)定</p><p>　　a

107、：將水樣用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至5-9，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)水樣進(jìn)行稀釋從而制得試樣，取10 mL試樣于25 mL具玻璃磨口塞比色管中。</p><p>　　b：加入5 mL堿性過硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用紗布和繩塞緊瓶塞，以防消解時(shí)彈出。</p><p>　　c：將比色管置于立式壓力蒸汽滅菌鍋中消解，設(shè)置溫度120 ℃，時(shí)間為30 min。</p><p>　

108、　d：冷卻，開閥放氣，移去外蓋，取出比色管，并冷卻至室溫。</p><p>　　e：加鹽酸（1+9）1 mL，加無氨水稀釋到25 mL，混勻。</p><p>　　f：移取部分溶液至10 mm石英比色皿中，在紫外分光光度計(jì)上，以無氨水作參比，將試樣于波長220 nm和275 nm處測(cè)得吸光度后，按式As=As220-2As275計(jì)算校正吸光度，再按式Ab=Ab220-Ab275計(jì)算空白溶液

109、的吸光度，將兩者的差值代入已繪得的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，從而測(cè)得試樣中總氮的含量。</p><p>　　總磷的測(cè)定方法與測(cè)定</p><p>　　a：根據(jù)實(shí)際情況將樣品進(jìn)行稀釋，取25 mL試樣于50 mL具玻璃磨口塞比色管中。</p><p>　　b：消解：分別加入4 mL 50 g/L的過硫酸鉀，將蓋塞緊后，用紗布和繩子將蓋子扎緊，放在大燒杯中置于立式壓力蒸汽滅菌鍋中消解

110、，設(shè)置溫度120 ℃，時(shí)間為30 min，冷卻，開閥放氣，移去外蓋，取出比色管，并冷卻至室溫，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線。</p><p>　　c：分別加入1 mL 100 g/L的抗壞血酸溶液，30秒后加2 mL的鉬酸鹽溶液，充分混勻后室溫下放置15 min，使用光程為30 mm比色皿，在700 nm波長下，以蒸餾水做參比，測(cè)定吸光度，扣除空白吸光度，將扣除空白吸光度后的吸光度代入已繪得的標(biāo)準(zhǔn)曲線中，從而測(cè)得試樣中總磷