二次回归正交旋转组合优化硫酸盐还原菌处理高浓度含铬废水研究

发布时间：2022-02-12 23:33

　　从皮革工业园区沉淀池污泥中分离出对六价铬有高耐受性和强还原力的硫酸盐还原菌（SRB）,经形态特征观察、常规生理生化测定、16S r DNA测序和系统进化树构建,确定为脱硫弧菌属（Desulfovibrio）。选取1株SRB降铬菌株（CR-1）为研究对象,运用单因素试验研究温度（X1）、p H值（X2）和菌废比（X3）等条件对CR-1去除Cr（VI）的影响。在单因素试验的基础上,运用二次回归正交旋转组合对Cr（VI）去除条件进行优化,并建立正交回归模型。结果表明,当温度为35℃、p H值为7.1、菌废比为1∶4时,Cr（VI）去除率最佳,理论值可达到99.9%。根据方程估算降铬菌株CR-1的最大Cr（VI）还原量为201.98 mg/L,实际24 h内对Cr（VI）还原量为187.4 mg/L,动力学方程估算的最大还原量与实际还原量相差14.58 mg/L,表明菌株CR-1的降铬能力较好。 

【文章来源】：安全与环境学报. 2020,20(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

菌株CR-1的系统发育树

初步拟合得到回归方程由表4可知，总的回归关系达到显著，证明试验有效，但是X1、X1X3、X2X3的F<1，表明X1、X1X3、X2X3不显著，其余因素则都达到极显著水平。因为F0.01(5,8)=6.63,FLf>F0.01(5,8)，所以FLf极显著。所建立的三元二次正交旋转组合设计回归方程虽有意义，但是拟合度并不是很好，因此应删除不显著因素进行二次显著性检验。这其中既有不显著因素的干扰，也可能还有其他因素影响，有必要更深入的研究。

由图3可以看出，随培养温度由20℃提高到40℃，菌株CR-1对Cr(VI)的去除率逐渐增大;但当温度达到45℃时，Cr(VI)的去除率急剧降低到20℃以下。这可能是因为当温度过低时，菌株CR-1的代谢较微弱，细胞中的各种酶活性降低，产生较少的代谢产物，对Cr(VI)的去除率较低;当温度过高时，细菌细胞的蛋白质和核酸会发生变性，使其失活，从而影响了细菌对Cr(VI)的去除效果。赵宇华[17]研究表明，废水处理中纯培养的SRB菌的临界生长温度为45℃。李想等[18]在其发表的Desulfovibrio desulfuricans G20生理特性及处理含铬(Ⅵ)硫酸盐废水的研究中也表明，Desulfuricans G20菌株临界生长温度为47℃，超过该温度，菌株基本不再生长。由图3还可以看出，随培养时间延长、30～40℃时，菌株CR-1对Cr(VI)的去除率逐渐增大到趋于相同且去除效果最佳，由此表明降铬菌株CR-1属于中温菌，其最适宜的温度范围是30～40℃。图3 温度对Cr(VI)去除率影响

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]铬（Ⅵ）还原菌的分离筛选及应用基础研究[D]. 张纯一.华东师范大学 2004



本文编号：3622589