二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合優(yōu)化硫酸鹽還原菌處理高濃度含鉻廢水研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 23:33
從皮革工業(yè)園區(qū)沉淀池污泥中分離出對(duì)六價(jià)鉻有高耐受性和強(qiáng)還原力的硫酸鹽還原菌(SRB),經(jīng)形態(tài)特征觀察、常規(guī)生理生化測(cè)定、16S r DNA測(cè)序和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)構(gòu)建,確定為脫硫弧菌屬(Desulfovibrio)。選取1株SRB降鉻菌株(CR-1)為研究對(duì)象,運(yùn)用單因素試驗(yàn)研究溫度(X1)、p H值(X2)和菌廢比(X3)等條件對(duì)CR-1去除Cr(VI)的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合對(duì)Cr(VI)去除條件進(jìn)行優(yōu)化,并建立正交回歸模型。結(jié)果表明,當(dāng)溫度為35℃、p H值為7.1、菌廢比為1∶4時(shí),Cr(VI)去除率最佳,理論值可達(dá)到99.9%。根據(jù)方程估算降鉻菌株CR-1的最大Cr(VI)還原量為201.98 mg/L,實(shí)際24 h內(nèi)對(duì)Cr(VI)還原量為187.4 mg/L,動(dòng)力學(xué)方程估算的最大還原量與實(shí)際還原量相差14.58 mg/L,表明菌株CR-1的降鉻能力較好。
【文章來(lái)源】:安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,20(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
菌株CR-1的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
初步擬合得到回歸方程由表4可知,總的回歸關(guān)系達(dá)到顯著,證明試驗(yàn)有效,但是X1、X1X3、X2X3的F<1,表明X1、X1X3、X2X3不顯著,其余因素則都達(dá)到極顯著水平。因?yàn)镕0.01(5,8)=6.63,FLf>F0.01(5,8),所以FLf極顯著。所建立的三元二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)回歸方程雖有意義,但是擬合度并不是很好,因此應(yīng)刪除不顯著因素進(jìn)行二次顯著性檢驗(yàn)。這其中既有不顯著因素的干擾,也可能還有其他因素影響,有必要更深入的研究。
由圖3可以看出,隨培養(yǎng)溫度由20℃提高到40℃,菌株CR-1對(duì)Cr(VI)的去除率逐漸增大;但當(dāng)溫度達(dá)到45℃時(shí),Cr(VI)的去除率急劇降低到20℃以下。這可能是因?yàn)楫?dāng)溫度過(guò)低時(shí),菌株CR-1的代謝較微弱,細(xì)胞中的各種酶活性降低,產(chǎn)生較少的代謝產(chǎn)物,對(duì)Cr(VI)的去除率較低;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)和核酸會(huì)發(fā)生變性,使其失活,從而影響了細(xì)菌對(duì)Cr(VI)的去除效果。趙宇華[17]研究表明,廢水處理中純培養(yǎng)的SRB菌的臨界生長(zhǎng)溫度為45℃。李想等[18]在其發(fā)表的Desulfovibrio desulfuricans G20生理特性及處理含鉻(Ⅵ)硫酸鹽廢水的研究中也表明,Desulfuricans G20菌株臨界生長(zhǎng)溫度為47℃,超過(guò)該溫度,菌株基本不再生長(zhǎng)。由圖3還可以看出,隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)、30~40℃時(shí),菌株CR-1對(duì)Cr(VI)的去除率逐漸增大到趨于相同且去除效果最佳,由此表明降鉻菌株CR-1屬于中溫菌,其最適宜的溫度范圍是30~40℃。圖3 溫度對(duì)Cr(VI)去除率影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Desulfovibrio desulfuricans G20生理特性及處理含鉻(Ⅵ)硫酸鹽廢水的研究[J]. 李想,張雪英,王婷,沈蔚然,姜添,周俊. 生物加工過(guò)程. 2018(03)
[2]廢鐵屑-改性粉煤灰聯(lián)用處理鉻渣滲濾液[J]. 李喜林,趙雪,周啟星,吳佳歡,劉玲. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]電解法處理高濃度含鉻廢水回收鉻的研究[J]. 雷英春. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(06)
[4]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]氫氧化鎂鋁溶膠MAHs對(duì)Cr(Ⅵ)吸附性能的研究[J]. 尚麗霞,徐艷艷,李玉江,陳位鎖,王靜,吳濤. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
[6]水中鉻污染治理的研究進(jìn)展[J]. 劉婉,李澤琴. 廣東微量元素科學(xué). 2007(09)
[7]微生物治理堿性含鉻廢水的試驗(yàn)研究[J]. 柴立元,龍騰發(fā),唐寧,莊明龍,閔小波. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(05)
[8]瓊氏不動(dòng)桿菌形態(tài)型Ⅰ的主要性狀及系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 陳翠珍,房海,張曉君,王秀云,何振平,鞏元芳,靳曉敏. 海洋水產(chǎn)研究. 2005(04)
[9]微生物法處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究[J]. 瞿建國(guó),申如香,徐伯興,李福德. 化工環(huán)保. 2005(01)
[10]利用弱堿陰離子交換樹(shù)脂去除飲用水源中微量鉻(Ⅵ)[J]. 何仕均,趙璇,葉裕才,吳小緩. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(05)
碩士論文
[1]鉻(Ⅵ)還原菌的分離篩選及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 張純一.華東師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3622589
【文章來(lái)源】:安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,20(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
菌株CR-1的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
初步擬合得到回歸方程由表4可知,總的回歸關(guān)系達(dá)到顯著,證明試驗(yàn)有效,但是X1、X1X3、X2X3的F<1,表明X1、X1X3、X2X3不顯著,其余因素則都達(dá)到極顯著水平。因?yàn)镕0.01(5,8)=6.63,FLf>F0.01(5,8),所以FLf極顯著。所建立的三元二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)回歸方程雖有意義,但是擬合度并不是很好,因此應(yīng)刪除不顯著因素進(jìn)行二次顯著性檢驗(yàn)。這其中既有不顯著因素的干擾,也可能還有其他因素影響,有必要更深入的研究。
由圖3可以看出,隨培養(yǎng)溫度由20℃提高到40℃,菌株CR-1對(duì)Cr(VI)的去除率逐漸增大;但當(dāng)溫度達(dá)到45℃時(shí),Cr(VI)的去除率急劇降低到20℃以下。這可能是因?yàn)楫?dāng)溫度過(guò)低時(shí),菌株CR-1的代謝較微弱,細(xì)胞中的各種酶活性降低,產(chǎn)生較少的代謝產(chǎn)物,對(duì)Cr(VI)的去除率較低;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)和核酸會(huì)發(fā)生變性,使其失活,從而影響了細(xì)菌對(duì)Cr(VI)的去除效果。趙宇華[17]研究表明,廢水處理中純培養(yǎng)的SRB菌的臨界生長(zhǎng)溫度為45℃。李想等[18]在其發(fā)表的Desulfovibrio desulfuricans G20生理特性及處理含鉻(Ⅵ)硫酸鹽廢水的研究中也表明,Desulfuricans G20菌株臨界生長(zhǎng)溫度為47℃,超過(guò)該溫度,菌株基本不再生長(zhǎng)。由圖3還可以看出,隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)、30~40℃時(shí),菌株CR-1對(duì)Cr(VI)的去除率逐漸增大到趨于相同且去除效果最佳,由此表明降鉻菌株CR-1屬于中溫菌,其最適宜的溫度范圍是30~40℃。圖3 溫度對(duì)Cr(VI)去除率影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Desulfovibrio desulfuricans G20生理特性及處理含鉻(Ⅵ)硫酸鹽廢水的研究[J]. 李想,張雪英,王婷,沈蔚然,姜添,周俊. 生物加工過(guò)程. 2018(03)
[2]廢鐵屑-改性粉煤灰聯(lián)用處理鉻渣滲濾液[J]. 李喜林,趙雪,周啟星,吳佳歡,劉玲. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]電解法處理高濃度含鉻廢水回收鉻的研究[J]. 雷英春. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(06)
[4]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]氫氧化鎂鋁溶膠MAHs對(duì)Cr(Ⅵ)吸附性能的研究[J]. 尚麗霞,徐艷艷,李玉江,陳位鎖,王靜,吳濤. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2009(02)
[6]水中鉻污染治理的研究進(jìn)展[J]. 劉婉,李澤琴. 廣東微量元素科學(xué). 2007(09)
[7]微生物治理堿性含鉻廢水的試驗(yàn)研究[J]. 柴立元,龍騰發(fā),唐寧,莊明龍,閔小波. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(05)
[8]瓊氏不動(dòng)桿菌形態(tài)型Ⅰ的主要性狀及系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 陳翠珍,房海,張曉君,王秀云,何振平,鞏元芳,靳曉敏. 海洋水產(chǎn)研究. 2005(04)
[9]微生物法處理含鉻(Ⅵ)廢水的研究[J]. 瞿建國(guó),申如香,徐伯興,李福德. 化工環(huán)保. 2005(01)
[10]利用弱堿陰離子交換樹(shù)脂去除飲用水源中微量鉻(Ⅵ)[J]. 何仕均,趙璇,葉裕才,吳小緩. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(05)
碩士論文
[1]鉻(Ⅵ)還原菌的分離篩選及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 張純一.華東師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3622589
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