论文部分内容阅读
再生水回用于循环冷却系统是解决我国水资源短缺的重要途经之一。与自然水体相比,再生水中营养物质充足,加之循环冷却系统内水温适中,pH值中性,供氧充足,光照充分,为微生物的滋生提供了较适宜的生长条件。微生物通过新陈代谢产生的酸、碱以及粘液等分泌物附着在管道上导致结垢和腐蚀的发生,严重影响了管道的传热效率以及循环冷却设备的正常运行。本课题以冷却塔中填料上的微生物为研究对象,通过自行设计并搭建以再生水为补给水的循环冷却系统,采用正交实验的方法考察水质条件和系统运行条件对冷却塔中异养菌和肠杆菌生长的影响,通过稀释涂布法和滤膜法分别将异养菌和肠杆菌接种到牛肉膏蛋白胨培养基和品红亚硫酸钠培养基,采用平板菌落计数法测定细菌在冷却塔各个位置的活细胞数,采用平板划线法分离菌株,通过观察细胞形态、菌落形态、16S rDNA序列和gyrB序列鉴定细菌种类,研究冷却塔中异养菌和肠杆菌沿填料的分布规律。异养菌沿填料分布研究表明:(1)横向分布点(1-3号位置):浓缩倍率是影响异养菌生长的主要因素,当浓缩倍率为1.5时异养菌达到最大生长量;温度和氨氮浓度对异养菌生长影响较小。(2)纵向分布点(2、4、5号位置):在2号位置,浓缩倍率是影响异养菌生长的主要因素。随着浓缩倍率的增加,异养菌数量呈先升高后下降趋势,并在浓缩倍率为1.5时达到最大生长量;在4号位置,温度和氨氮是影响异养菌生长的主要因素,当温度为35℃、氨氮浓度为18mg/L时异养菌达到最大生长量;在5号位置,温度是影响异养菌生长的主要因素,当温度为35℃时异养菌达到最大生长量。肠杆菌沿填料分布研究表明:(1)横向分布点(1-3号位置):浓缩倍率是影响肠杆菌生长的主要因素,当浓缩倍率为1.5时肠杆菌达到最大生长量;温度对肠杆菌生长影响较小;氨氮浓度对1、2号位置肠杆菌生长影响较小,对3号位置肠杆菌生长有一定影响,并在氨氮浓度为24mg/L时达到最大生长量。(2)纵向分布点(2、4、5号位置):浓缩倍率是影响肠杆菌生长的主要因素,当浓缩倍率为1.5时肠杆菌达到最大生长量;温度对2、4号位置肠杆菌生长影响较小,对5号位置肠杆菌生长有一定影响,并在温度为30℃时达到最大生长量;氨氮浓度对2、5号位置肠杆菌生长影响较小,对4号位置肠杆菌生长有一定影响,并在氨氮浓度为24mg/L时达到最大生长量。对经过分离纯化之后菌株的细胞形态特征进行观察发现,异养菌菌株和肠杆菌菌株均为无芽孢革兰氏阴性杆状菌,结合菌株的菌落形态、生理生化反应结果、16S rDNA序列和gyrB序列的系统发育分析结果,鉴定异养菌菌株为Sphingobium hydrophobicum,结合水质条件及运行条件对其在填料横向和纵向分布规律的影响,建议将浓缩倍率控制在2~3,氨氮浓度控制在12mg/L,温度控制在40℃;鉴定肠杆菌菌株为Enterobacter hormaechei subsp.hoffmannii,结合水质条件及运行条件对其在填料横向和纵向分布规律的影响,建议将浓缩倍率控制在2~3,氨氮浓度控制在12mg/L,温度控制在35~40℃。