目录目录摘要.Abstract.目录. 目录第一章 绪论11.1 酚对水质的污染概况11.2 微生物降解法处理含酚废水的研究进展11.2.1 活性污泥法21.2.2 酶处理技术21.2.3 厌氧好氧生物处理法21.2.4 生物流化床法21.2.5 固定化法31.2.6 厌氧生物处理法31.3 高效苯酚降解菌株的研究现状41.4 苯酚降解菌的种类和代谢途径51.4.1 酚降解菌的种类51.4.2 微生物代谢苯酚的途径51.5 课题的来源与意义61.6 研究目的、主要内容与技术路线71.6.1 研究目的和主要内容71.6.2 研究的技术路线7第二章 苯酚降解菌的分离纯化和筛选82.1 实验材料82.1.1 实验主要仪器82.1.2 实验用培养基82.2 实验方法92.2.1 苯酚浓度的测定92.2.2 微生物生长量的测定102.2.3 样品的采集102.2.4 降酚菌的富集培养102.2.5 降酚菌的分离、纯化102.2.6 苯酚降解菌株的筛选112.2.7 高效降酚菌株的驯化112.3 结果与分析112.3.1 苯酚标准曲线的绘制112.3.2 微生物生长量的测定122.3.3 降酚菌的富集培养132.3.4 降酚菌的分离与纯化132.3.5 苯酚降解菌株的筛选142.3.6 苯酚降解菌株的驯化152.4 小结15第三章 菌株HC7的初步鉴定163.1 实验材料163.1.1 实验仪器163.1.2 实验用培养基、主要试剂及染色液163.2 实验内容183.2.1 细菌培养特征观察183.2.2 菌株形态特征观察193.2.3 菌株生理生化特性研究203.2.4 HC7菌株的生长特性研究203.2.5 菌株的保藏213.3 结果与讨论213.3.1 细菌培养特征213.3.2 菌株形态特征213.3.3 菌株生理生化特性233.3.4 HC7菌株的生长特性研究233.3.5 HC7 菌株的保藏243.4 小结24第四章 HC7菌株降解苯酚特性的研究254.1 实验材料254.1.1 实验仪器254.1.2 培养基种类及组分254.2 实验内容264.2.1 主要环境生存因子对HC7菌株降解苯酚的影响264.2.2 培养基主要成分对HC7菌株降解苯酚的影响264.2.3 接种量对苯酚降解的影响274.2.4 不同苯酚浓度下HC7菌株的降解274.2.5 单一菌株、混合菌株降解苯酚能力比较274.3 结果与分析274.3.1 主要环境生存因子对HC7菌株生长及降解苯酚的影响274.3.2 培养基主要成分对HC7菌株生长及降解苯酚的影响304.3.3 接种量对苯酚降解的影响324.3.4 不同苯酚浓度下HC7菌株的降解334.3.5 单一菌株、混合菌株降解苯酚能力比较334.4 小结34结论35致谢36参考文献37附件.381.茂名学院毕业论文选题表2.茂名学院毕业设计(论文)任务书3.毕业论文开题报告4.毕业论文文献综述5.毕业论文外文翻译及原文 第一章 绪论第一章 绪论1.1 酚对水质的污染概况酚是原浆毒物，属于高毒物质，它可以通过与皮肤粘膜的接触、吸收和经口服而侵入体内，与细胞原浆质蛋白形成不溶物，使细胞失去活力，高浓度酚可使蛋白质凝固及引起组织损伤、坏死，而且，酚还能继续向深部渗透，引起深部组织损伤、坏死，直至全身中毒1。水中含低浓度(0.1 mg/L0.2mg/L)酚时，可使其中生长的鱼带有异味，高浓度(5 mg/L)则造成其中毒死亡，甚至绝迹。酚还可大大抑制水体中其他生物(如细菌、海藻、软体动物等)的生长。用未经处理的含酚废水(50 mg/L)直接灌溉农田，会使农作物枯死和减产。特别是在播种期和幼苗发育期，幼苗因抵抗力弱，酚水会使其霉烂。当饮用水中含酚0.002 mg/L 0.015mg/L时，加氯消毒会产生毒性更大的氯酚，具有恶臭味，严重影响饮用水的质量。此外，由于含酚废水的的耗氧量高于普通水，会造成水体的氧平衡受到严重破坏。随着世界经济的飞速发展，工农业对酚的需求量也迅速增加，由于许多不达标的含酚废水直接排入江河等水体中，导致环境污染日益严重。含有酚类物质的废水来源广泛，它主要来自于石油、炼焦、木材加工及化学合成等工业排放的废水，除工业废水外，生活污水和粪便在分解过程中产生的酚类化合物也是水体中酚污染的主要来源。茂名建市前,小东江清澈见底、鱼虾成群。1958年建市以后,市区以下的小东江河水,受到工业污染,己无法食用,造成沿江两岸群众饮水困难。根据1999年和2002年两次调查的结果,小东江水质已被严重污染,情形不容乐观2，其中，每年流入小东江的酚类物质就高达2.454吨，这些酚类物质主要来自于茂名石油化工公司、热电厂、柴油机发电厂及市区生活污水，因此，除酚是污水处理工程的一项重要内容。1.2 微生物降解法处理含酚废水的研究进展目前，清除废水中酚的方法主要有化学法、物理法和生物法，与物理、化学法相比，生物法不仅经济、安全,而且处理的污染物阈值低、残留少、无二次污染,其应用前景看好，它是我国含酚废水无害化处理的主要方法。当废水中含酚量在5mg/L500mg/L时,适用于生物法处理,生物法处理所用的微生物主要有细菌、真菌和藻类等。它是利用微生物新陈代谢的作用,使废水中的酚类物质被降解并转化为无害的物质。生物法具有应用范围广、处理能力大、设备简单等优点，但生物处理过程中受废水的pH值、温度、含酚量等因素的影响较大,所以对操作条件要求比较严格。目前，处理含酚废水的生物处理技术有以下方面：1.2.1 活性污泥法由于许多好氧菌及微生物可利用苯酚作为生长的碳源，因此，活性污泥法是常用的除酚方法，因为它有较高的处理效率，同时又易于操作，但该法同时也存在运行管理要求高、对毒物承受能力低、不适应冲击负荷、曝气池容积负荷低、污泥产生量大等不足之处，对组成复杂、浓度较高的含酚废水处理效果不理想。活性污泥中含有大量的细菌和原生动物，这些微生物通过自身的新陈代谢，分解和降解水中的有机物，使有机物转化为无机物。污水中溶解的有机物(如酚、苯)，渗透过细菌的细胞膜为细胞所吸收，固体和胶体的有机物则是在细菌细胞外由细菌所分泌的酶分解成溶解物质，然后渗透入细菌细胞，细菌通过自身的生命活动(氧化还原、合成等)把有机物分解、氧化，部分合成自身细胞物质。酚类在微生物分解下最终氧化成二氧化碳和水。宋波3等对南充市郊炼油厂活性污泥进行富集、驯化，筛选得到2株能以苯酚作为唯一碳源和能源生长的菌株,在苯酚质量浓度300 mg/L时,该两株细菌对苯酚降解率均高于60%。宋建华等4从处理曾受五氯酚污染的废水处理设施的活性污泥中经过驯化富集获得一株PCP（假单胞杆菌）降解菌，在24 h内,该菌对质量浓度为400 mg/L的PCP降解率在90%以上。为提高常规活性污泥法的处理效果，改良工艺的应用是近年来生物处理技术发展的一个重要方向之一。如添加粉末活性炭的活性污泥法(PACT工艺)；在普通序列间歇式活性污泥法(SBR工艺)中投加粉末活性碳即PAC-SBR工艺；利用形成生物铁絮凝体的生物铁法以及近年来开发的膜分离活性污泥法。1.2.2 酶处理技术酶是一种高效专一的生物催化剂，自20世纪80年代起，开始了将酶技术用于废水处理的研究。选用适宜的酶来催化降解含酚废水已有报道，如用酪氨酸酶可以使苯酚得到100的降解5；用辣根过氧化物酶处理含酚330mg/L的废水，酚去除率可达97996。用酶处理含酚废水具有去除率高等优点，但水溶性酶属一次性消耗，导致处理成本高。为降低成本，提高酶活性，酶的固定化技术将是该领域的研究重点。1.2.3 厌氧好氧生物处理法含酚废水的废水组成多数很复杂,有的含有多种难降解、对生物有毒害作用的物质,有的有机污染物浓度高,采用单独的好氧或厌氧工艺处理效果都不理想,在实践中,由于经过厌氧处理的废水出水时还含有较多的残留有机物,很难达到国家的排放标准,在废水厌氧处理后串联好氧处理可以进一步使废水稳定化。因此,对于成分复杂含多种难降解物质的高浓度废水,采用厌氧好氧联合处理的处理工艺可以达到良好的效果。吴根平等7用水解酸化好氧法处理苯酚丙酮生产过程中排出的高浓度含酚废水，由他们的实验发现最佳停留时间为22h,其挥发酚去除率在98%左右,出水挥发酚在0.5mg/L以下。1.2.4 生物流化床法近年来,生物流化床在含酚废水的处理方面已呈现良好的发展前景。生物流化床以砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料为载体,水流由下向上流动,使载体处于流化状态。在载体表面生长、附着生物膜,由于载体颗粒小,总表面积大,因此具有较大的生物量。由于载体处于流化状态,污水从其下部、左、右侧流过,广泛地和载体上的生物膜相接触,从而强化了传质过程,并且由于载体不停地流动,能够有效地防止其被生物膜所堵塞。生物流化床法可使反应器内生物膜保持高密度状态,在向反应器内曝气的同时使空气和生物膜保持良好的接触,从而提高处理效率。该法兼具活性污泥法和生物膜法的优点,是当今一种污水生物处理新技术。周治、杨柳燕8用生物流化床驯化活性污泥，富集、筛选一株瓶形酵母菌(Pityrosporum sp),可以降解1OOOmg/L的高浓度苯酚。在生物流化床处理含酚废水过程中,脱氢酶活性越高,酚的去处负荷越大,反应器处理含酚废水的高效性决定于反应器中载体表面生物膜量及其生化活性。如上所述,生物流化床具有容积负荷高、处理效果好、效率高、占地少以及投资省等优点。1.2.5 固定化法近年来国内外一直致力于用固定化技术进行废水处理的研究。它是将微生物或生物酶固定在载体上使其高度密集并保持其生物活性功能，在适宜的条件下增殖以满足应用之需的生物技术。KaiChleeLon等9用Pseudomonasputida美国型寄宿49451构造的实验室规模固相细胞膜反应器处理苯酚，可使质量浓度高达2000 mg/L3500 mg/L的苯酚完全降解。Amanda等10研究了用聚乙烯醇硼酸法包埋酚降解菌Pseudomonas在流化床反应器中处理含酚废水,固定化颗粒在三相流化床反应器中连续运行两周,进水酚浓度从250mg/L逐渐提高到1300mg/L,出水酚浓度均为0 mg/L,且固定化颗粒具有良好的机械强度,没有观察到明显的破碎现象。尽管固定化细胞技术应用于废水处理中具有:(1)能在生物处理装置内维持较高浓度的生物量,提高处理负荷,减少处理装置的容积；(2)有利于优势菌种的固定,提高难降解有机物的降解效率；(3)抵抗有毒物能力强等优点,但固定化细胞废水处理技术目前也主要处于实验室研究阶段,在工业化应用上还存在许多问题有待解决,如:廉价固定化细胞载体的开发、固定化微生物体系的选择、固定化细胞反应器的开发等等。1.2.6 厌氧生物处理法厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和