银杏叶提取物工业废水处理的生物菌剂研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Guihuaxuetu
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目的:银杏叶提取物对临床防治心脑血管疾病方面具有显著作用,但在其生产时产生大量高浓度废水,及时的处理该废水对水环境的保护具有重要的意义。本课题制备一种能高效处理银杏叶提取物废水的生物菌剂,改善处理工艺,解决生化处理系统崩溃后废水无法得到及时有效处理的问题。方法:培养取自银杏叶提取物工业废水生化处理系统的活性污泥,测其对废水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)以及总磷(TP)的去除效果,并探究活性污泥最适宜的培养温度,为生物菌剂的开发奠定基础。采用高通量测序技术探究活性污泥中微生物群落结构和功能特征。以活性污泥微生物总DNA为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)技术扩增细菌16S r DNA基因的V3-V4可变区后回收DNA片段并测序,利用Linux操作系统、QIIME2软件、RStudio软件以及USEARCH等软件对数据进行分析,得到活性污泥微生物的群落结构和功能信息。以废水中的有机物为碳源,筛选出能够利用废水中有机物的菌群,采用均匀设计实验的方法优化菌群的培养条件,并绘制其生长曲线。选择合适的载体材料制备能处理银杏叶废水的生物菌剂,考察其降解性能以及保藏方式与保藏时间。结果:活性污泥对废水的COD、氨氮以及总磷的去除率分别为68.3%、84.5%、77.6%。通过不同温度下活性污泥降解银杏叶提取物工业废水的性能研究,确定活性污泥适宜的培养温度为25℃。活性污泥微生物在门分类水平上的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等,其中变形菌门约占所有细菌的72.7%,为绝对优势菌门。在属分类水平上的优势菌属为变形菌门的Thermomonas、Dechloromonas和拟杆菌门的黄杆菌属(Flavobacterium)等,其中Thermomonas、Dechloromonas与活性污泥反硝化作用有关。通过均匀设计法得到混合优势菌群最佳培养条件为培养温度38℃,p H值7,摇床转速155 r/min。通过吸光度值反映载体吸附细菌的能力,确定麦麸为生物菌剂的载体。当培养时间为96h时,生物菌剂对废水COD和氨氮的去除率分别为79.0%、74.6%,结果表明固体生物菌剂对废水的降解效能达到预期效果。通过在相同条件下不同保藏方式和不同保藏时间下生物菌剂对废水的COD和氨氮的降解性能,结果表明4℃为生物菌剂适宜的保藏方式。结论:本课题完成了处理银杏叶提取废水的生物菌剂制备,并初步研究了生物菌剂处理废水的性能以及生物菌剂的保藏方式和保藏时间,利用生物菌剂可以提高生化处理系统处理银杏叶提取废水的性能。本课题为成分复杂的中药废水的治理提供一个有效案例,有利于中药制药企业的绿色生产和可持续发展。
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