废水治理中微生物的生长规律研究

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1、第32卷第2期太原科技大学学报vo1．32N0．22011年4月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYApr．2011文章编号：1673—2057(2011)02—0163—05废水治理中微生物的生长规律研究丁庆伟，霍丽娟，杨改强，刘宏芳，钱天伟(太原科技大学环境与安全学院，太原030024)摘要：利用计算机模拟微生物生长曲线的形态，将泰勒公式运用于微生物的生长曲线方程，并实现了计算机模拟。模拟结果与实验数据对比，证明该方法能够较好地模拟微生物在对数增长期和稳定增长期的生长情况，得出在微生物增长期的开始阶段是培养各类

2、茵群的关键时期，需要严格控制环境因素的变化，为实际的生产实践和环境治理提供了理论依据。关键词：泰勒公式；微生物；生长曲线；计算机模拟；中图分类号：Q935文献标志码：A随着国内外工业规模的扩大，带来的环保压力拟的阶段通常只是在仅适用于对数增长阶段的情也随之增大，特别是在生产过程中产生的大量废况下，简单地运用了对数的形式。然而，用数学模水，其处理的程度将直接影响到废水排放指标和环型的方法将曲线方程实现到计算机上的文献目前保效果。废水难处理，主要是由于废水的菌群的多还不多见。因此，有必要寻找一种通用的公式，样性和特殊性。因此，研究微生物生长是研究废水使之适用于微生物生长的各个阶

3、段。本文则以此生物处理的基础，是研究连续培养原理和工艺技术为出发点，推导出适用于对数增长期和稳定增长期的必要步骤，对生产实践具有重大的指导意义。微的公式，并用计算机加以实现。该方法为以后更通生物生长曲线能够很好的体现出所拥有的微生物用方程的推导及计算机模拟微生物生长情况提供数量及各自在不同的生长阶段的生长特性。利用一定的参考。计算机模拟微生物生长曲线的形态，将有利于对各1微生物生长曲线方程种环境下微生物生长的规律进行预测，以便为处理工艺的改进提供参考。假设：微生物初始态完全适应环境的变化，不典型的微生物生长曲线显现出清晰的四个阶需要花费时间进行调整适应；实验条件处于理想的段

4、：调整期、对数生长期、稳定生长期、衰亡期。关静止状态，温度、pH值、DO值等均为常量；实验区域于微生物的生长及各阶段的生长曲线方程，国内外为封闭区间，不存在实验区域外界与内部的物质或已有学者作出了一定的总结。也有文献利用数学能量交换。模型对细胞的增殖规律进行了模拟，并用计算机语微生物的消亡是伴随着其增殖过程而存在的，言编写了对微生物的倍增时间、增殖数量等因素预从初始态到稳定增长期总的趋势是一个不断生长测的程序等¨引。然而这些方程都仅仅关注于某一的阶段，但微生物净增殖必须考虑到细胞合成与内阶段，各阶段分别有自己的方程形式。这些文献模源代谢同步进行，因此微生物的净增殖也应由细胞

5、收稿日期：2010—1l一15基金项目：山西省高校科技开发项目(20081028，20091022)；山西省回国留学人员科研项目(20091069)；山西省青年科学基金(2~2107—3)；国家自然科学基金(41072265)；山西省国际科技合作计划(2010081021)；山西省留学回国人员科技项目(200971)；山西省高校科技研究开发项目(20091022)；作者简介：丁庆伟(1975～)，男，博士研究生，主要研究方向为环境化学。通讯作者：钱天伟，教授，E—mail：twqian@sohu．tom．164太原科技大学学报2011焦的增殖和消亡合并而成。则微生物的净增殖

6、速竿l表示在￡时刻的有机物降解速率；百d2XI表示在cltClt率为：t时刻的微生物净增殖速率的变化率。=一y一(1)同理，有：sⅢ一s+S(t)At+s(z)．At2(9)式中：为微生物净增殖速率，mg·L-Id-1；y产率系数，即微生物每代谢单位量的有机物所合成微．s)=dS=一(10)生物的量，rag／rag；dS为有机物降解速率mg·L-1d～；，负号表示有机物增长速率为有机物利用速率为微生物自身氧化率，或称衰减系数，d～；为微的负值。生物浓度，m#L．5，=：一+一根据微生物反应动力学，有dSdt=一K+S(、2一)(⋯)。Ks+S)dt式中：K为最大比基质利用速

7、率，或最大有机物在实际应用中，只需通过式(6)和式(9)的联合利用速率，d～；5为有机物浓度，mr,／L；为饱和常迭代，便可模拟出微生物生长的基本情况。数，ms／L；3实验应用及分析将式(2)代人式(1)，得：掣dt=K(3)采用某地生活污水中提取的大肠肝菌作为微+。生物菌种进行实验测定。首先将5mL培养好的大令K，=YK—，=，则式(3)可简化为：肠杆菌培养液接种到500mL的营养培养基中，测得掣dt=K+5(4)有机物初始浓度为350m#L，微生物初始浓度为3Omg／L．把该液体放人37℃的恒温培养箱中，间隔一