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好氧微生物怎麼分離

發布時間:2023-03-08 02:29:46

① 廢水好氧生物處理方法有哪些

廢水生物處理方法有:
1,生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr 6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。
4,需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。在廢水需氧生物處理中全部反應可用以下兩式表示:
微生物細胞+COHNS+O2─→ 較多的細胞+CO2+H2O+NH3
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
5,厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地處理系統〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。

隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。 某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微 生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁 殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時 降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢 水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中 呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從 而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處 理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們 的青睞。

② 選擇性分離微生物育種的步驟大致有哪些

一、微生物工業對菌種的要求

(一)、微生物工業的生產水平由三個要素決定:生產菌種的性能、發酵及提純工藝條件、生產設備。其中生產菌種的性能是最重要的因素。

(二)、微生物工業對菌種的要求是:

(1)菌株高產,在較短的時間內發酵產生大量發酵產物的能力;

(2)在發酵過程中不產生或少產生與目標產品相近的副產品及其他產物;

(3)生長繁殖能力強,較強的生長速率,產孢子的菌種應該具有較強的產孢子能力;

(4)能夠高效地將原理轉化為產品;

(5)能利用廣泛的原材料,並對發酵原料成分的波動敏感性小;

(6)對需要添加的前體物質有耐受能力,並且不能將這些前體物質作為一般碳源利用;

(7)在發酵過程中產生的泡沫要少;

(8)具有抗噬菌體的能力;

(9)遺傳穩定性,

二、工業用微生物菌種的來源及選育

(一)微生物菌種的來源

一般通過以下幾個途徑收集菌種、採集樣品和分離篩選:

(1)是根據資料直接向有科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買;

(2)從大自然中採集樣品分離;

(3)從一些發酵製品中分離篩選目的菌株。

當前發酵工業所用菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌,自然選用轉向代謝育種,從誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。

(二)微生物工業菌種的分離

1、野生菌株的分離、篩選過程

(1)新菌種分離與篩選的步驟

菌種分離的流程如下:

標本採集 →標本材料的預處理→富集培養→菌種初篩→ 菌種復篩→性能鑒定→ 菌種保藏

①采樣

采樣季節:以溫度適中,雨量不多的秋初為好。

采土方式:在選好適當地點後,用小鏟子除去表土,取離地面5-15cm處的土約10g,盛入清潔的牛皮紙袋或塑料袋中,紮好,標記,記錄采樣時間、地點、環境條件等,以備查考。為了使土樣中微生物的數量和類型盡少變化,宜將樣品逐步分批寄回,以便及時分離。

②標本預處理

④純種分離:採用劃線分離法、稀釋分離法等純化方法獲取單菌落。

⑤高產菌株的篩選:這一步是採用與生產相近的培養基和培養條件,通過三角瓶的容量進行小型發酵試驗,獲得適合於工業生產用菌種。還要對菌種進行發酵性能測定,

⑥毒性試驗:據有的國家規定,微生物中除啤酒酵母、脆壁酵母、黑麴黴、米麴黴和枯草桿菌作為食用無須作毒性試驗外,其他微生物作為食用,均需通過兩年以上的毒性試驗。

2、菌種的分離方法

(1)施加選擇性壓力分離法

主要是利用不同種類的微生物其生長繁殖對環境和營養的要求不同,如溫度、pH、滲透壓、氧氣、碳源、氮源等,人為控制這些條件,使之利於某類或某種微生物生長,而不利於其他種類微生物的生存,以達到使目的菌種占優勢.而得以快速分離純化的目的。如可以控制培養時的氧,可將好氧微生物和厭氧微生物分開;通過控制溫度,可將嗜熱微生物和非嗜熱微生物分開;控制pH,可將嗜酸、嗜鹼微生物分離等。在分離培養基中也可以加入不同的抗生素或試劑來增加選擇性。如在分離放線菌和細菌時,可加入抗真菌抗生素;分離真菌時,可加入抗細菌葯物。

(2)隨機分離方法

有些微生物的產物對篩選沒有直接的選擇性指示作用,因此常採用隨機分離方法分離。

A、抗生素產生菌的分離

抗生素產生菌的分離常用抑菌圈法。實驗必須用工具菌:採用抗生素的敏感菌,傳統上常用金黃色葡萄球菌和枯草桿菌。

B、抗腫瘤葯物產生菌的分離

抗腫瘤葯物產生菌的分離常用方法:生化誘導法、SOS生色檢測法、DNA修復能力突變株。原理是利用DNA的損傷,微生物發生突變。

B1、生化誘導法:將大腸桿菌的lacZ基因連接在λ噬菌體的PL啟動子下,當DNA損傷時,誘發λ阻遏物CI分解,PL啟動子啟動lacZ基因轉錄,測定表達的ß-半乳糖苷酶活性,來檢測葯物的存在。

B2、SOS生色檢測法:利用當DNA損傷時,可活化yecA蛋白,進而分解噬菌體的阻遏蛋白,再引起sifA基因啟動lacZ基因轉錄,測定表達的ß-半乳糖苷酶活性,來檢測葯物的存在。

C、生長因子產生菌的分離

以氨基酸產生菌為例,介紹篩選方法。首先將待試菌接入加了抗真菌的化合物(如亞胺環己酮)的分離培養基中生長,然後採用影印法,將菌落復印到能支持氨基酸產生菌生長的培養基中。

③ 塗布法是微生物檢測中經常使用到的,適合哪種微生物的分離和檢測

塗布法適用於好氧微生物的培養,最好是單細胞微生物,或有孢子或芽孢,由於將含菌材料現加到還較燙的培養基中再倒平板易造成某些熱敏感菌的死亡,而且採用稀釋倒平板法也會使一些嚴格好氧菌因被固定在瓊脂中間缺乏氧氣而影響其生長,因此在微生物學研究中更常用的純種分離方法是稀釋塗布平板法。

④ 簡述如何利用澆注平板法和塗布平板法分離微生物,這兩種方法的適用范圍分別是什麼

澆注平板法和塗布平板法的一開始可能是被塗布物品稀釋多少個稀釋倍數,然後進行澆注,看菌落,塗布法好像在稀釋度上可以進行一個塗布以後這個塗布棒上所帶菌體已經量少了,所以再塗布另一個,可能不用太稀釋也可以做到。但是很多菌體可能由於對培養基的親和性比較好,所以在高濃的時候已經脫離塗布棒,可能有些微生物分離不到。(只是個人的觀點)

⑤ 微生物的分離與純化的常用方法有哪些

分離:

稀釋倒平皿法

平板劃線法

單細胞挑取法

利用選擇培養基分離法

純化:

1、若是你不知道你所要純化的微生物的特徵,最簡單的不知道它的菌落特徵和形態大小,那現根據你要分離菌的特性,找適合的初篩培養基,找到你要純化的菌。如纖維素菌,你在培養基中加纖維素粉或CMC-Na作碳源,這樣就可以篩選出分解纖維素的菌。然後再用下面的方法繼續純化。

2、若你知道目標菌的形態,可以直接挑混合菌劃平板,直到長出當個菌落,並且在鏡下沒有雜菌即可;或者挑菌稀釋塗布得到當個菌落也行。

⑥ 污水好氧生物處理的基本原理

污水好氧生物處理的原理是,生物反應器中的微生物以懸浮狀態存在,在好氧條件下氧化、分解有機物和氨氮。常見的有好氧活性污泥法,該方法不僅能有效去除污水中的有機物,還能有效的進行生物脫氮除磷。

⑦ 簡述如何利用澆注平板法和塗布平板法分離微生物,這兩種方法的適用范圍分別是什麼

兩種辦法都是先要做好固體培養基的配製,之後滅菌後備用。
1、先將樣品按10稀釋法進行系列稀釋,用的是無菌水即可。根據樣品中微生物數目的多少確定用哪三個連續稀釋度,一般先10的負6次方到10的負8次方。
2、塗布法,將滅菌的培養基冷卻到攝氏50度左右時,倒入無菌的空平板,冷卻凝固後備用;將稀釋的樣品取1毫升放於凝固的固體培養基表面,之後用無菌的玻璃塗棒分布均勻。
3、澆平板法:將1毫升稀釋的樣品放於空白的無菌培養皿,之後將冷卻到45-50度之間的培養基倒入,輕搖混勻、凝固。
4、待完全凝固後倒置培養,即可獲得單一菌落。

適用范圍:
澆平板法適用於兼性微生物的培養,塗布法適用於好氧微生物的培養。最好是單細胞微生物,或有孢子或芽孢。

⑧ 好氧生物處理與厭氧生物處理的基本原理是什麼

生物處理就是利用生物的光和作用或者呼吸作用,將有害的無機物質富集沉澱或者將有害的有機物利用呼吸作用或者化能合成作用將其分解

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