细菌降解

制药废水处理生物技术的有效性 程树培!，于洪峰!，"，孙石磊!，张力"，张徐祥!，朱程军!，卫立!，李多松"，顾继东# （!$南京大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京 "!%%&#；"$中国矿业大学环境与测绘学院，徐州 ""!%%’；#$香 港大学生态学与生物多样性系，中国香港） 摘要：制药废水处理生物技术有效性的研究结果表明，()*+公司原有处理方法的出水,-.不能达到国家一级排放，其 原因是缺少"’/的曝气反应池体积$如果应用工程菌株(000和*123信息软件的双重优化技术，可使生物负荷效率提高 !"’/，所需曝气池体积可降低4!/$对于提高制药废水的生物处理技术有效性和实现达标排放具有技术潜力$ 关键词：制药废水；生物处理；有效性；工程菌株；信息软件 中图分类号：(5’5 文献标识码：6 文章编号：%"4%7##%!（"%%8）%47%!!"7%# 收稿日期："%%87%"7%4；修订日期："%%87%#7"& 基金 项 目：国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划（’9# 计 划）项 目 （"%%!66"!8!&!）；国家教育部博士点基金项目 （"%%#%"’8%#’） 作者简介：程树培（!&85!），男，教授，博导，研究方向为环境生物技 术及信息学$ !""#$%&’#(#))"*+,#-&$&(#./)%#0/%#+1+#/%2#(%3&*%#$4(*5*67 ,+*:;<0=7>?2!，@A+BCD7E?CD!，"，ISOW?COBE*UBFBDQZ[2BN2V?S32OQ，\0?AC2V?S32OQBE +BCDPBCD，<6T，,02CI） 89)%+/$%：\0??EE?UO2V?C?33EBSO0?()*+W?N2U2C?]I3O?]IO?SOS?IOW?CO12BO?U0CBFBDQ]I3UBCN=UO?N$\0?S?3=FO330B]O0IO2O C??N3OB2CUS?I3?"’/BEO0?I?SIO2BCOIC^ VBF=W?2CBSN?SOBW??OO0??EEF=?CO,-.UBCU?COSIO2BCIOO0?E2S3ODSIN?]I3O?]IO?SN237 U0ISD?3OICNISNF?V?F2C,02CI$LEO0??CD2C??S?N3OSI2C(000ICN2CEBSWIO2U33BEO]IS?（*123）]?S?=3?N，O0?3>?U2E2UN?DSINIO2BCSIO? BE(0003OSI2CWIQ1?02D0?S!"’/O0ICO0IOBEO0?CIO=SIF1IUO?S2=W()3OSI2CICNO0?I?SIO2BCOIC^ C??N?NWIQ1?4!/N?7 US?I3?N$\02330B=FN1?I>BO?CO2IFO?U0C2UIF>IOU0EBS2W>SBV2CDO0?12BO?U0CBFBD2UIF?EE?UO2V?C?33ICNWI^2CDO0??EEF=?COIOO0?E2S3O DSIN?N23U0ISD?3OICNISN$ :#70*+-)：W?N2U2C?]I3O?]IO?S；12BFBD2UIFOS?IOW?CO；?EE?UO2V?C?33；?CD2C??S?N3OSI2C；3BEO]IS? ()*+公司化学合成神经调节类药物，生产废 水中含有机氯及其它苯环和杂环化合物，其中的持 久性有机污染物（>?S323O?COBSDIC2U>BFF=OICO3， R-R3）及环境激素（?CV2SBCW?COIF0BSWBC?，*+）类 污染物多达!9种以上$它们难以被土著微生物快速 降解，对人类存在着致癌症和降低精子数量质量的 分子遗传毒性，潜在着破坏生物多样性的分子毒 性［!，"］$ ()*+公司已经采用了焚烧方法，处理了制药 废水中高浓度的R-R3／*+主要部分$此外，同时应 用了生物方法处理不宜焚烧的制药废水，并在其中 添加生活污水作为营养源$本研究仅仅对原有生物 处理方法出水,-.不能达到国家一级排放标准的 问

题

快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题

，从特效工程菌株(000和环境生物技术信息 软件*123（*CV2SBCW?COIF[2BO?U0CBFBD2UIFLCEBSWIO7 2U3等降解性的功能基因，具有高效降 解R-R3的优势性能［8，4］；亲株#是酿酒酵母真菌 <,（1#(("#&’0*(%+(%&%2.+.#%），含有_G-!等絮凝性 的功能基因，具有高絮凝性能［&，!%］$融合#个亲株细 胞的原生质体，是针对处理制药废水的需要，构建出 兼具高降解性、高絮凝性和高适应性的#高特效工 程菌株(000$ 废水生物处理需要信息化技术是不争的事实$ 它初建于"%世纪’%年代发达国家，用于生活污水 的生物处理工程［’，&］$但是R-R3／*+特种废水生物 第"4卷第4期 "%%8年&月 环 境 科 学 *:‘LT-:X*:\6G<,L*:,* ‘BF$"4，:B$4 $， !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "%%8 万方数据 处理技术的有效性及其信息化研究，至今还是世界 关注的热点!因为降解不同的"#"$／%&废水，需要 不同功能的特效菌株，需要不同的工艺参数与环境 条件，不能套用处理生活污水的信息系统［’(］! 本文报道应用特效工程菌株)***与信息软件 %+,$的组合技术，处理制药废水的研究结果!为提高 处理制药废水生物技术的有效性，提供了潜在的发 展空间! ! 材料与方法 （’）)-%&制药废水处理工艺流程 常规有回 流的活性污泥法［’’］! （.）)-%&制药废水水质参数测定 样品采自 )-%&公司合成制药废水处理系统!/#0、1#0、 2344和544测定参照文献［’.］!金属元素测定采 用美国67889::;<$*的=/";6;<’’((直读光谱法! 5>、5"测定采用过硫酸盐氧化法［’?］!结果见表’! 表! "#$%制药废水的水质分析结果／@A·3B’ 57+:9’ CD7:,EFGH)-%&I7$E9I7E98／@A·3 !!! !!! B’ !! !! 参数 数值 参数 数值 参数 数值 !! !!/#0 J’. /7 ’?K >7 .(. 1#0 ?.L /M "(!((? "+ "!! !! (!(N( O& K!N!P /G (!((K 49 "!! !! (!(N( !／Q .N /8 "!! !!(!((P 4, (!.J( !! !!5" (!K( /D (!.’( 48 (!N.( !! !!5> ?!(( R9 ’!.J( 5, (!(’N <: ’!(( S ’’ T "!! !! (!((? 17 (!(UJ 2A!! !!?. -V (!.J( 19 "(!((. 2V (!(PL "G"$ #’K （?）菌株与培养基 亲株’土著细菌)-筛选 分离自)-%&合成制药废水的现场生物处理系统； 亲株 . 黄 孢 原 毛 平 革 菌 "/（"#$%&’()#$&!& )#’*+(+,(’-./）由"8G!W7VA提供；亲株?酿酒酵母 4/（0$))#$’(/*)&+)&’&1-+-$&）为东莞糖厂产品；特效 工程菌株)***由本课题组构建与鉴定［?］；使用普 通真菌培养基和普通细菌培养基［’J］! & 结果与讨论 &’! 工程菌株)***及?亲株降解制药废水动力 学测定结果 表.显示了降解制药废水动力学的参数测定 值!测定降解废水动力学的参数值是为掌握微生物 菌株的降解性能与相关因素之间的定量关系，考察 降解性能与相关条件之间关系的信息源!研究中采 用2GVGM方法［’N］!测定每个菌株的K项动力学参 数!每个菌株设N个组，每个组的起始/#0浓度和 起始生物量浓度不同，降解反应均为K*!从表.可 以看出： （’）最大比降解率2@7X，是判断菌株降解污染物 性能高低的参数，J个菌株的2@7X数值排序是："/$ )***$)-$4/，表明"/亲株降解污染物优势最 高，工程菌株)***仅次于"/，高于其他.个亲株! （.）最大比增长率!@7X，是判断菌株生长适应 性的参数，J个菌株的!@7X数值排序是：)***$)- $"/$4/!表明)***的生长适应性能，高于?个 亲株! （?）半速率常数34Y和34"，是判断菌株的比降 解率和比增长率分别达到’／.最高水平时的废水污 染物浓度!)***的34Y和34"数值均高于?个亲 株，耐受有机废水的浓度高于?个亲株! （J）理论产率系数45，是判断菌株生成的生物 量与所消耗的污染物量之间的理论比值!J个菌株 45的数值排序是：)-$)***$4/$"/!表明土著 细菌)-转化污染物为生物量的理论值最高，)*** 次之! （N）菌株细胞自身衰减系数3M，是判断菌株在 降解废水过程中细胞自身衰减的速率!J个菌株3M 的数值排序是："/$4/$)***$)-!表明亲株"/ 自身衰减速率最高，而工程菌株)***仅高于亲株 )-! （K）综合分析表.中K项动力学参数值，表明工 程菌株)***在最大比降解率，最大比增长率，.个 半速率常数共J项参数值方面具有高降解性、高繁 殖性以及适应高浓度废水的综合优势! 表& "(((及)亲株降解动力学参数测定值 57+:9. S,V9E,Z$[7:D9$HG8J$E87,V$ 参数 )- "/ 4/ )*** 2@7X／MB’ ?!P(K ’’!UUP .!N?J ’’!’PP 34Y／@A·3B’ (!N’L (!U(( (!L’. (!ULP !@7X／MB’ .!’UL (!?NL (!..( .!JKU 34"／@A·3 B’ (!NJN (!NL’ ’!(?N ’!(U’ 45／\ (!NKU (!(JL (!(UU (!.(K 3M／MB’ (!(’. (!(.K (!(.J (!(’U &’& 比较土著细菌)-处理制药废水达标与不达 标的参数 将制药废水的水质自然参数值（见表’）、降解 动力学参数值（见表.）、原有处理工艺参数值、国家

规定

关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定

的一级排放标准参数值［]1PULP;’UUK］［’K］、瞬 时变量参数值和决策变量等K类参数值，输入%+,$ ?’’N期 环 境 科 学 万方数据 信息软件，计算优化处理系统的部分参数结果见表 !"比较分析土著细菌#$处理废水达标与不达标的 原因见表!中的（!）和（%）栏" （&）表!中的（%）为#$不达标列，是原有工艺 表! "###处理制药废水工艺优化计算 ’()*+! ,-./0(*1(*12*(./345+62*.67/.8#888.3.5+(.7(6.+7(.+5 序号 参数 优化计算比较 常规计算比较 （&）#888 （9）#$ （!）#$达标 （%）#$不达标 & 废水进水流量!:／0!·;<& =:: =:: =:: =:: 9 进水有机污染物浓度":（>,?）／@A·0,?）／@A·0,?H:I&!B@A／0!）不能达到国家 一级排放标准（国家一级排放标准>,?H:I&::@A／ 0!）时的9::!年元月份的实际测定值" （9）表!中的（!）为#$达标列，是假设原有工 艺运行处理出水C+的>,?为:I:9B@A／0!，达到了 国家一级排放标准，应用常规计算方法计算获得的 其它参数的数据" （!）无论表!中的（%）还是（!）的计算，均是以常 规的活性污泥法工艺为基础，以没有经过优化的活 性污泥法为前提"比较表!中（%）与（!）的9列参数 值，可以看出在 !:、":、#+、#、%;、#5、!5、#6、 $3)6、$’、"和&共&9项参数相同的前提下，当出 水"+由:I&!B@A／0!降为:I:9B@A／0!达标排放 时，将引起其它D项参数值的变化"其中曝气反应池 体积) 是作为比较分析的标志性参数"如果要实现 （!）的达标排放，原有工程曝气反应池体积) 应该 由实际的BB=0!增加到DD=0!，即需要增加9EG" $%! 比较分析优化工艺中#888工程菌与#$土著 菌的差异 （&）在工程菌株#888和土著细菌#$处理废水 工艺均经过J)/6软件优化的前提下，它们的!:和 ":9项废水自然参数值相同，"+和#+的9项排放 指标均达到一级标准"其余的&=项参数值均不相 同"计算结果见表!中的（&）和（9）列" （9）比较表!中的（&）和（9）列，结果表明：在优 化与达标排放的前提下，#888需要的最小曝气池体 积)0/4为!E90!，比#$低9FG；比降解率& 为 :I9999;<&，比#$高出BDG"#888比#$具有高 效降解性能和节约曝气池体积的双重优势" （!）比较表!中的（&）和（!）表明，在同为达标排 放的前提下，表!中的（&）#888优化系统所需的最 小曝气反应池体积)0/4为!E90!，比（!）#$达标的 非优化常规系统低!&G"表!中的（&）#888优化比 降解率&为:I9999;<&，比（!）#$达标非优化系统 的:I:FDD;<&高出&9EG" $%& 解决原有工程处理出水不达标的方法 （&）如果采用#$菌种K非优化的原有常规活 性污泥法工艺，需要将原曝气池的体积由BB=0!扩 大至DD=0!" （9）如果采用#$菌种K优化的活性污泥法，所 需曝气池体积为B!B0!，接近原有的BB=0!，不需增 加曝气池体积，但是必须增设优化信息系统" （!）如果采用#888菌种K优化的活性污泥法， 所需曝气池体积为!E90!，即可使处理出水达标排 %&& 环 境 科 学 9B卷 万方数据 放!原有曝气池可以空出"#$体积，用作处理达标 的保险空间! 显而易见，第"种方法最具优势和可行性，因为 它既应用了特效菌株%&&&的优势，又应用了’()* 软件优化的信息学优势! ! 结语 （#）工程菌株%&&&优化系统的生物负荷效率 !是原工程非优化状态下土著菌%+的,,-$! （,）工程菌株%&&&优化系统所需曝气池体积 比非优化达标状态下的土著菌%+低.#$! （"）工程菌株%&&&/’()*优化系统是制药废水 处理出水达标排放的最具潜力的技术

方案

气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载

! 参考文献： ［#］ &001：／／2&)34!52&)342&56!276／8395:;<54=2&>)*0!4*1，,??@! ［,］ &001：／／2&53A)395=!246()9B5*7A0!276，,??@! ［"］ 程树培!两真菌与一细菌原生质体融合的特效菌株及其构建 方法［C］!国家知识产权实施信息，,??"，!：@.! ［@］ D7B43ED，<2&753)F5D，>464=GH，IJKK53L!M43B435*5 15=7:)94*56GNO43953PQ65420)R)0QK5R5K*9J=)3B()7=5659)4S 0)737A17KQ2Q2K)24=7640)2&Q9=724=(73273046)34059*7)KT)0& U&435=72&45052&=Q*7*17=)J6［C］!O11K!’3R)=73!M)2=7()7K!， #VVW，"（#）：,"-#!,"-W! ［.］ M4=0)35POH!M7K52JK4=()7K7BQ439*0=J20J=5SAJ320)737AK)B3)3S 95B=49)3B&56515=7:)94*5*［C］!’3PQ65439M)2=7()4KH52&37KS 7BQ，,??,，!#（@）：@,.!@@@! ［W］ <5F)H<，MQFB450!，#V-"，$（.）：".# !".W! ［Y］ 王玉水，邹贵华，崔益斌，程树培!酿酒酵母与球形红假单胞菌 原生质体跨界融合研究［C］!生物工程学报，#VVW，%&（#）：@Y! .,! ［-］ CJ43C，G79=)BJ5PM，G5)34K97XM!ZQ9=70=42F：4B=41&)24K *7A0T4=5*Q*056A7=0&5*)6JK40)737A17KKJ04309)*2&4=B5*)3T4S 05=［C］!’3R)=7365304KM795KK)3B[<7A0T4=5，#VV-，%!（,）： ,##!,,"! ［V］ I4=653X，C7*5\，OJ=7=4<，U4JK4M!O*7A0T4=5A7=0&5)305S B=405995*)B37AT4*05T405=0=54065301K430*［C］!’3R)=7365304K M795KK)3B[<7A0T4=5，#VV-，%!（#）："#!@@! ［#?］ 程树培!NC]S’()*@废水处理工艺调试软件［ #^!?］!国家知识 产权局，,??"，软著［??V,@@］! ［##］ 顾夏声，黄铭荣，王占生!水处理工程!北京：清华大学出版社， #V-.!#.-!,?,! ［#,］ 宋仁元，张亚杰，王维一译，美国OUZO，OEEO，EUI\编! 水和废水标准检验法（#.版）!北京：中国建筑出版社，#V--! @@"!@."! ［#"］ 钱君龙，府灵敏!用过硫酸盐氧化法同时测定水中的总氮和总 磷［C］!环境科学，#V-Y，’（#）：-#!-@! ［#@］ 诸葛健，王正祥!工业微生物

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!北京：中国轻工业出版社， #VV@!V@!#,? ［#.］ 秦麟源!废水生物处理!上海：同济大学出版社，#V-V!.?!#Y# ［#W］ XD-VY-SVW，污水综合排放标准［<］! .##.期 环 境 科 学 万方数据